聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)負(fù)載納米銀的制備【畢業(yè)設(shè)計(jì)+開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)負(fù)載納米銀的制備</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 高分子材料與工程 </p&g

2、t;<p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘要：本文研究了用天然的絲膠蛋白質(zhì)和葡聚糖形成的互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物來原位還原制備銀膠體。分別通過

3、不同反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)時(shí)原料不同的摩爾配比這三個(gè)方面的因素來來探討對形成銀膠體的影響。觀察得到反應(yīng)前后膠體的顏色變化是由黃色透明膠體轉(zhuǎn)變?yōu)辄S棕色膠體，并利用傅立葉紅外光譜儀和紫外分光光度計(jì)對所形成的銀膠體進(jìn)行分析，由此得出最佳的反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、原料配比。</p><p>　　關(guān)鍵詞：絲膠蛋白質(zhì)；葡聚糖；銀膠體；原位還原</p><p>　　Interpenetrating pol

4、ymer network load Preparation of silver nanoparticles</p><p>　　Abstract：In this paper, colloidal silver particles were prepared in-situ deoxidization by nature silk sericin and glucan interpenetrating polyme

5、r network .Studied the effect of preparing silver colloid by the different reaction temperature and the different ratio of Ag and sericin. Response observation of the color change before and after the colloid, we can see

6、 yellow, transparent colloid transformed into brown, and use the Fourier transform infrared spectroscopy and UV-spectrophotometer to ana</p><p>　　Keywords: Sericin protein; glucan;colloidal Ag; in-situ deox

7、idization</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><p>　　1.2納米銀復(fù)合材料的制備1</p><p>　　1

8、.2.1 　原位法1</p><p>　　1.2.1.1　原位聚合法1</p><p>　　1.2.1.2　原位生成法2</p><p>　　1.2.2 　離子交換法2</p><p>　　1.2.3　界面聚合法2</p><p>　　1.2.4 空穴法2</p><p>　　1.3

9、 絲膠蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組成3</p><p>　　1.3.1 絲膠蛋白質(zhì)的組成3</p><p>　　1.3.2 絲膠蛋白的結(jié)構(gòu)3</p><p>　　1.4 葡聚糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)4</p><p><b>　　1.4.1簡介4</b></p><p>　　1.4.2基本特征4<

10、/p><p><b>　　1.4.3應(yīng)用4</b></p><p>　　1.5 課題研究內(nèi)容及設(shè)想5</p><p><b>　　2 實(shí)驗(yàn)部分6</b></p><p>　　2.1 試劑、樣品和儀器6</p><p>　　2.1.1 試劑6</p>

11、<p>　　2.1.2 儀器及玻璃器皿6</p><p>　　2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容7</p><p>　　2.2.1 硝酸銀溶液的配制7</p><p>　　2.2.2 絲膠蛋白溶液的制備7</p><p>　　2.2.3 氫氧化鈉溶液的制備7</p><p>　　2.2.4 葡聚糖溶液的

12、制備7</p><p>　　2.2.5 互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的制備7</p><p>　　2.2.6 負(fù)載納米銀聚合物的制備7</p><p>　　2.3 分析方法7</p><p>　　2.3.1 紫外分光光度計(jì)7</p><p>　　2.3.2 溶脹性能的測試8</p><p>

13、;　　2.3.3 傅立葉紅外光譜儀8</p><p>　　3 結(jié)果與分析9</p><p>　　3.1 凝膠合成條件確定9</p><p>　　3.1.1反應(yīng)溫度對凝膠性能的影響9</p><p>　　3.1.2交聯(lián)時(shí)間對凝膠性能的影響9</p><p>　　3.1.3交聯(lián)劑用量對凝膠性能的影響10&

14、lt;/p><p>　　3.2 硝酸銀濃度對負(fù)載納米銀聚合物的影響10</p><p>　　3.3 絲膠蛋白和銀膠體的紅外吸收光譜對比11</p><p>　　3.4反應(yīng)的機(jī)理探討12</p><p><b>　　4 結(jié)論13</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14&

15、lt;/b></p><p>　　致 謝錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　近年來，以納米銀粒子填充聚合物合成功能性復(fù)合材料已經(jīng)取得很大進(jìn)展，已經(jīng)報(bào)道的聚合物有聚乙烯醇、聚吡咯、聚苯

16、乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。納米復(fù)合材料由于分散相與基體相之間的界面面積特別大，如分散相粒徑為15~20nm 時(shí)，其界面面積高達(dá)160~640m2/g ，當(dāng)分散相和基體的性質(zhì)充分結(jié)合起來時(shí)，將對基體的物理和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生特殊的作用。銀/聚合物復(fù)合材料同時(shí)具有了納米銀和聚合物的優(yōu)良特性，并賦予材料一些特異或新的功能，從而使其在光子學(xué)、電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和信息材料學(xué)等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。因此其制備與應(yīng)用己經(jīng)成為目前納米材料研究領(lǐng)域關(guān)注的熱

17、點(diǎn)課題。</p><p>　　1.2納米銀復(fù)合材料的制備[1]</p><p>　　金屬/聚合物納米復(fù)合材料的制備技術(shù)在當(dāng)前納米材料研究中占有極其重要的地位。銀/聚合物納米復(fù)合材料的制備方法主要有原位法、界面聚合法和空穴法等。銀納米復(fù)合材料的制備技術(shù)與其結(jié)構(gòu)和性能之間存在著密切關(guān)系。</p><p>　　1.2.1 　原位法</p><p>

18、　　原位法包括原位聚合法和原位生成法。前者就是首先合成出納米銀粒子，然后將納米微粒與單體混合均勻，在適當(dāng)條件下引發(fā)單體聚合。一般僅限于0-3 型納米銀/聚合物基復(fù)合材料(即將納米銀粒子分散到常規(guī)的三維固體中) 的制備。原位合成法既適用于0-3 型復(fù)合材料也適用于0-2 型復(fù)合材料(即將納米銀粒子分散到二維的薄膜材料中) 的制備。</p><p>　　1.2.1.1　原位聚合法</p><p&g

19、t;　　原位聚合法的聚合方式有懸浮聚合、分散聚合和乳液聚合(包括無皂乳液聚合、種子聚合) 等。此法的技術(shù)核心是將功能納米微粒和單體充分接觸(螯合或通過分子保護(hù)劑等進(jìn)行連接) ，然后使單體在微粒表面原位聚合，所得的銀/聚合物納米復(fù)合材料中具有很好的納米分散相。乳液聚合是原位聚合法常用的手段之一。乳液聚合法制備銀/聚合物核殼復(fù)合粒子可采用直接包覆法 ，即將納米粒子直接放入水中，加入單體和引發(fā)劑進(jìn)行無皂乳液聚合，當(dāng)聚合物分子量增大到一定程度時(shí)

20、包覆在納米粒子周圍，形成復(fù)合粒子。另一種更為常見的方法是預(yù)處理包覆法，即通過加入表面活性劑以減小納米粒子的表面極性，提高納米粒子和高分子之間的親和性，從而增強(qiáng)包覆效果。此時(shí)，乳液聚合是在含有納米粒子和增溶單體的表面活性劑膠束之中進(jìn)行的。由于強(qiáng)烈的攪拌和乳化劑的分散作用，使納米粒子和反應(yīng)單體都被分散成納米大小的粒子，當(dāng)聚合物分子量增大到一定程度時(shí)，就會(huì)包覆在納米粒子周圍，形成復(fù)合粒子。</p><p>　　1.2.

21、1.2　原位生成法</p><p>　　納米銀可通過不同技術(shù)在聚合物基體中原位生成，從而形成復(fù)合微粒。例如，以水凝膠等為載體，吸附銀離子后用還原劑還原。Yakutik 等在水凝膠存在下，以K-Na-酒石酸為還原劑，在自組裝的過程中可以形成10~15nm 的球形初級(jí)粒子。Khanna等在聚乙烯醇水溶液中，分別用水合肼和甲醛次硫酸氫鈉(SFS) 將銀離子還原成納米銀粒子，從而制備出銀/聚乙烯醇復(fù)合膜，復(fù)合膜中銀粒子的

22、晶型為立方結(jié)構(gòu)，粒徑不超過10nm。</p><p>　　預(yù)先制備出聚合物微粒，使其與銀離子形成絡(luò)合物后，再用還原劑將銀離子還原同樣可以形成復(fù)合材料。Huang 等在水溶液中使葡聚糖與銀離子絡(luò)合，再用硼氫化鈉(NaBH4 ) 還原得到了銀/葡聚糖復(fù)合微粒。透射電鏡測試結(jié)果表明，銀/葡聚糖復(fù)合微粒比其他貴金屬(金、鉑等)/葡聚糖復(fù)合微粒的平均粒徑稍大且更為均勻。Singh等首先在N ，N-二甲基甲酰胺(DMF) 溶

23、液中，用過氧化苯甲酰引發(fā)甲基丙烯酸甲酯聚合;然后，在體系中加入銀離子并使之還原為納米銀粒子，可以得到銀粒子均勻分散在聚合物基體中的復(fù)合微粒，所得復(fù)合微粒的粒徑在410~425nm。</p><p>　　另外，在一定溶劑和表面活性劑存在下形成聚合物微滴，并使銀離子在微滴外層的膠束上聚集，然后用化學(xué)還原法將Ag+ 還原成Ag0 ，且在此特定區(qū)域生長出納米銀粒子的晶核，晶核在酸性條件下逐漸生長形成納米銀粒子。Wang

24、等 在DMF 溶液中，加入含有巰基的表面活性劑OP-10 ，成了淀粉微液滴;然后加入硝酸銀水溶液和還原劑，使銀在淀粉微液滴外層的巰基上聚集成核，形成了淀粉/銀核殼復(fù)合粒子 。此方法中，巰基為外層銀殼的生成提供了成核場所，在合成復(fù)合粒子中起關(guān)鍵作用。在體系中加入α-淀粉酶使淀粉分解，則可形成空心的納米銀粒子。</p><p>　　1.2.2 　離子交換法</p><p>　　將含有銀離子的溶

25、液與陰離子交換樹脂(R- H+ ) 相混合，經(jīng)多次洗滌并于100~200 ℃條件下烘干， 得到樹脂/氧化銀復(fù)合材料( [R(Ag2O) ] - H+ ) ;再在水溶液中用還原劑將復(fù)合材料中的Ag+ 還原為Ag0 ，得到樹脂包覆納米銀的復(fù)合粒子。Nath 等以銀氨溶液( [Ag (NH3 ) 2 ] +NO3- ) 為前驅(qū)體，在銀氨正離子表面包覆了一層帶負(fù)電荷的聚苯乙烯粒子，然后加入硼氫化鈉還原并應(yīng)用離子交換法合成出了Ag/S 核殼復(fù)合粒

26、子。</p><p>　　1.2.3　界面聚合法[15]</p><p>　　首先將含有一定鹽的水溶液與含有納米銀粒子的有機(jī)溶劑相混合;然后在油P水不互溶體系中加入聚合物單體和引發(fā)劑，則單體即在油P水界面聚合。在聚合過程中，產(chǎn)生的界面壓力會(huì)推動(dòng)納米銀粒子進(jìn)入聚合物微粒中， 從而形成核殼復(fù)合微粒。Marcela 等首先將硫酸銨水溶液與含有納米銀粒子的甲苯混合，然后將苯胺溶入體系中，則苯胺隨即

27、在甲苯/水的界面聚合，同時(shí)納米銀粒子參與聚合過程，被帶入到聚苯胺微粒中并得到均勻分散?？刂撇煌磻?yīng)時(shí)間可以得到不同結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微粒。</p><p><b>　　1.2.4 空穴法</b></p><p>　　空穴法是首先將聚合物制成多孔材料，孔可以在聚合物表面形成“空穴”，也可以貫穿聚合物網(wǎng)絡(luò)而形成“隧道”。然后將制備好的納米銀粒子填埋在“空穴”中或鑲嵌在“隧道”

28、里。</p><p>　　這里我們采用一種比較簡單易行的原位還原制備法：用蠶膠蛋白質(zhì)溶液和葡聚糖溶液在交聯(lián)劑的作用下反應(yīng)生成膠體，膠體再在硝酸銀溶液中，不加任何還原劑，通過原位還原技術(shù)制備互穿網(wǎng)絡(luò)負(fù)載納米銀的聚合物，它的特點(diǎn)是絲膠蛋白質(zhì)既作還原劑又作保護(hù)劑，形成的納米銀膠體具有新穎的核-殼結(jié)構(gòu)，因而具有高度的分散性和穩(wěn)定性。</p><p>　　1.3 絲膠蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組成</p&

29、gt;<p>　　蠶絲蛋白質(zhì)是一種由家蠶吐絲生產(chǎn)的天然蛋白質(zhì)，主要由絲膠蛋白(Sericin)和絲素蛋白(Fibroin)兩種組成。絲素和絲膠約各占70-80%和20-30%，兩者均由相同的18種氨基酸組成。</p><p>　　1.3.1 絲膠蛋白質(zhì)的組成</p><p>　　被覆于絲膠外圍的絲膠層，對絲膠起著保護(hù)和膠粘的作用。絲膠蛋白肽鏈富含絲氨酸，絲膠因此得名。從本世

30、紀(jì)初開始，有許多學(xué)者對絲膠蛋白質(zhì)的氨基酸組成進(jìn)行了測定分析，但由于當(dāng)時(shí)測試技術(shù)的限制，氨基酸收率很低。Kirimura[16]首先完整地測定了絲膠蛋白質(zhì)的氨基酸組成，他的數(shù)據(jù)至今仍被普遍接受。</p><p>　　由于絲膠的復(fù)合性和復(fù)雜性，一般的蛋白質(zhì)化學(xué)分析手段對測定絲膠的一級(jí)結(jié)構(gòu)顯得無能為力，因此過去對其一級(jí)結(jié)構(gòu)的了解甚少，僅有關(guān)于絲氨酸不富集于肽鏈某一區(qū)段的報(bào)道。近年來在絲膠基團(tuán)結(jié)構(gòu)的研究方面取得了一些進(jìn)展

31、 。認(rèn)為某些絲膠組分的一級(jí)結(jié)構(gòu)中存在有38個(gè)氨基酸構(gòu)成的重復(fù)單位。我們期待借助分子生物學(xué)的進(jìn)展揭開絲膠蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1.3.2 絲膠蛋白的結(jié)構(gòu)</p><p>　　為了確定絹絲腺和繭絲上的絲膠是一種均勻的混合物還是非均質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而有學(xué)者對此作了研究。Komatsu[17]根據(jù)絹絲腺和繭絲絲膠溶解曲線上的三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，認(rèn)為絲膠存在四種不同組分(四層絲膠模型)，按溶出

32、先后次序分別稱為絲膠-I，絲膠-II，絲膠-Ⅲ，絲膠-Ⅳ，它們從外到里按層狀結(jié)構(gòu)分布于絲素外圍，其含量比為41.0:38.6:17.6:3.1，Komatsu還從四種絲膠的氨基酸組成、高次結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等方面進(jìn)一步闡述四種絲膠的差異。</p><p>　　陳文興突破了四層絲膠模型的觀點(diǎn)，論證了全絲膠膚鏈組分可歸納為分子量從1.4萬至25.6萬不等的14種。絲膠膚鏈組分在繭絲上的分布是不均勻的。分子量為15.8萬和17

33、.9萬的絲膠組分主要存在于繭絲絲膠外層，分子量為22.0萬和25.7萬的絲膠組分主要存在于繭絲絲膠外中層，分子量低于12.6萬的絲膠組分主要存在于繭絲絲膠中內(nèi)層，而分子量約12.6萬的膚鏈組分則在繭絲的外中內(nèi)層中均存在。</p><p>　　姜玉蘭用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酞胺凝膠電泳法(SDS-PAGE)對家蠶成熟幼蟲絲腺分區(qū)進(jìn)行蛋白質(zhì)多膚組成研究，結(jié)果表明，家蠶絲膠表現(xiàn)出不同的多肽組成，分子量分別為2.75，5

34、.75，6.9，12.6，15.1，19.6和20.9萬等七種組分。最近，Takasu等用SDS-PAGE將家蠶絲膠分離出分子量為400，250和150kDa三種絲膠。</p><p>　　絲膠分子構(gòu)象主要是無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)，部分為β-折疊結(jié)構(gòu)。Komastu[18]指出不管是絹絲腺絲膠還是繭絲絲膠，越是內(nèi)層β-折疊結(jié)構(gòu)的含量越高。至于是否含有α-螺旋結(jié)構(gòu)有不同的觀點(diǎn)：Izuka報(bào)道不含α-螺旋結(jié)構(gòu)；Komatsu]

35、根據(jù)Davies總結(jié)的關(guān)于蛋白質(zhì)氨基酸組成與α-螺旋結(jié)構(gòu)含量的關(guān)系，認(rèn)為絲膠I，II可能不含α-螺旋結(jié)構(gòu)，而絲膠Ⅳ可能含有一定量的α-螺旋結(jié)構(gòu)；陳開利運(yùn)用Greenfield的方法計(jì)算認(rèn)為α-螺旋結(jié)構(gòu)的含量很少。所以可以認(rèn)為，α-螺旋結(jié)構(gòu)即使存在，含量也很少。</p><p>　　Komatsu和Izuka將風(fēng)干的液狀絹絲膠延伸5倍后，得到了取向的結(jié)晶衍射圖，計(jì)算得到纖維周長為6.48，并認(rèn)為此時(shí)絲膠的結(jié)晶結(jié)構(gòu)屬

36、于β-反平行折疊結(jié)構(gòu)。而繭絲上的絲膠或風(fēng)干液狀絹絲膠的結(jié)晶結(jié)構(gòu)很可能是β-交叉結(jié)構(gòu)。</p><p>　　由于絲膠蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)未究明，因此關(guān)于其分子構(gòu)象和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的了解也十分有限。所以有些學(xué)者主要通過合成含有絲膠主要氨基酸的多肽來推測絲膠的高次結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1.4 葡聚糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)</p><p><b>　　1.4.1簡介</

37、b></p><p>　　它具有高的比旋光度。部分水解主要得到異麥芽糖。葡聚糖在輸血過程中可代替一部分全血，作為血漿體積的擴(kuò)充劑（稱為代血漿）。商品血漿代用品是部分解聚的葡聚糖，溶于生理鹽水。葡聚糖是由數(shù)個(gè)葡萄糖分子聚合而成的同多糖。葡聚糖不是單糖而是低聚糖，葡聚糖按照組成它的單糖－葡萄糖的單元數(shù)目，分為葡聚糖10萬，葡聚糖14萬， 葡聚糖2萬等等系列聚合物。</p><p><

38、;b>　　1.4.2基本特征</b></p><p>　　葡聚糖為細(xì)菌性多糖之一，又稱右旋糖酐。是由在蔗糖溶液中培養(yǎng)的細(xì)菌（腸膜明串珠菌，葡聚糖明串珠菌）在葡聚糖蔗糖酶催化下反應(yīng)而生成的，其反應(yīng)過程：n蔗糖→葡聚糖+n果糖。在氧化葡糖桿菌工業(yè)亞種（以前將含有這種物質(zhì)的菌稱為粘稠醋桿菌和莢膜醋桿菌）中，由糊精合成葡聚糖。葡聚糖的種類很多，僅由D-葡萄糖組成，主鏈?zhǔn)铅粒?,6）鍵，也有α（1,4）或

39、α（1,3）鍵的支鏈。葡萄糖為白色粉末，在水中加一點(diǎn)點(diǎn)即可產(chǎn)生很強(qiáng)的右旋性。醫(yī)藥上可以用作代用血漿。 　　</p><p>　　葡聚糖是以葡萄糖為組成糖的多糖的總稱。由于D-葡萄糖殘基彼此間結(jié)合樣式的不同而分為多種，廣泛分布于微生物、植物、動(dòng)物界中。其中代表性的有細(xì)菌的多縮葡萄糖（由α-1,6鍵的主鏈上支出以α-1,4和α-1,6鍵的側(cè)鏈），褐藻類的海帶多糖（lami-narin）（主要以β-1,3鍵），地衣類的

40、木聚糖（β-1,4和β-1,3鍵），高等植物的纖維素（β-1,4結(jié)合），直鏈淀粉（α-1,4鍵），支鏈淀粉（由α-1,4鍵的主鏈上支出α-1,6鍵的側(cè)鏈），動(dòng)物的糖原等。</p><p><b>　　1.4.3應(yīng)用</b></p><p>　　β-葡聚糖的活性結(jié)構(gòu)是由葡萄糖單位組成的多聚糖，它們大多數(shù)通過β-1,3結(jié)合，這是葡萄糖鏈連接的方式。它能夠活化巨噬細(xì)胞、嗜中

41、性白血球等，因此能提高白細(xì)胞素、細(xì)胞分裂素和特殊抗體的含量，全面刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)。那么，機(jī)體就有更多的準(zhǔn)備去抵抗微生物引起的疾病。β-葡聚糖能使受傷機(jī)體的淋巴細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子（IL-1）的能力迅速恢復(fù)正常，有效調(diào)節(jié)機(jī)體免疫機(jī)能。大量實(shí)驗(yàn)表明，β-葡聚糖可促進(jìn)體內(nèi)抗體的產(chǎn)生，以提高體液的免疫能力。這種葡聚糖活化的細(xì)胞會(huì)激發(fā)宿主非專一性防御機(jī)制，故應(yīng)用在腫瘤、感染病和治療創(chuàng)傷方面深受矚目。經(jīng)特殊步驟萃取且不含內(nèi)毒素的β-1,3-葡聚糖在美

42、國FDA已認(rèn)定是一種安全的物質(zhì)，可添加在一般食品，許多報(bào)導(dǎo)顯示老鼠口服酵母β-1,3-葡聚糖，可增加強(qiáng)腹膜細(xì)胞抗菌之吞噬作用。此外，葡聚糖尚有清除游離基、抗輻射、溶解膽固醇，預(yù)防高脂血癥作用及抵抗濾過性病毒、真菌、細(xì)菌等引起的感染。故廣泛用于醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)。目前酵母葡聚糖已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化?！　?lt;/p><p>　　葡聚糖制成的凝膠常用來進(jìn)行生化分離，如柱層析。 　　</p><p>

43、　　用蔗糖發(fā)酵，得到一種化學(xué)改性的葡聚糖，商品名為交聯(lián)葡聚糖。這種葡聚糖的分子中有交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可作分子篩使用，使低分子量的化合物與高分子量的化合物分開。</p><p>　　1.5 課題研究內(nèi)容及設(shè)想</p><p>　　本次論文的研究內(nèi)容是：了解互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的制備方法并表征其特性；確定影響互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物穩(wěn)定性能的因數(shù)，外界影響因素主要包括溶液pH，溫度，反應(yīng)時(shí)間等，討論制備互穿網(wǎng)絡(luò)

44、聚合物的最佳外界因素；測定不同制備條件下互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的紫外吸收光譜以及研究其性能。 </p><p>　　采取的研究設(shè)想是：將蠶膠蛋白粉末制成絲膠蛋白溶液與葡聚糖粉末制成的葡聚糖溶液混合在一起在交聯(lián)劑的作用下制成膠體，然后加入到硝酸銀溶液中在適當(dāng)?shù)腜H值、溫度、反應(yīng)時(shí)間等條件下原位還原得到銀膠體。最后將不同條件下所得到的銀膠體進(jìn)行紫外光譜分析。</p><p><b&g

45、t;　　2 實(shí)驗(yàn)部分</b></p><p>　　2.1 試劑、樣品和儀器</p><p><b>　　2.1.1 試劑</b></p><p>　　表2.1 實(shí)驗(yàn)中所需用到的試劑</p><p>　　2.1.2 儀器及玻璃器皿</p><p>　　表2.2 實(shí)驗(yàn)中用到的儀

46、器及玻璃器皿</p><p><b>　　2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　2.2.1 硝酸銀溶液的配制</p><p>　　準(zhǔn)確稱取硝酸銀（相對分子量約為169.87）固體1.698g并用蒸餾水溶于50mL燒杯中，再用玻璃棒將溶液移入至容量瓶（100mL）中，用蒸餾水定容至刻度，制得濃度為0.1mol/L的AgNO3溶液，備用

47、。</p><p>　　2.2.2 絲膠蛋白溶液的制備</p><p>　　準(zhǔn)確稱取絲膠蛋白（絲膠大分子分子質(zhì)量為80000，絲膠氨基酸平均殘基分子量為98）粉末10g并用蒸餾水溶于50mL燒杯中，溶解過程中需用水浴加熱（控制溫度在60℃左右并不斷攪拌），待冷卻后再用玻璃棒將溶液移入至容量瓶（100 mL）中，用蒸餾水定容至刻度，備用。</p><p>　　2.2

48、.3 氫氧化鈉溶液的制備</p><p>　　準(zhǔn)確稱取氫氧化鈉（相對分子量約為40）固體11.200g并用蒸餾水溶于50mL燒杯中，再用玻璃棒將溶液移入至容量瓶（100mL）中，用蒸餾水定容至刻度，制得濃度為氫氧化鈉的溶液，備用。</p><p>　　2.2.4 葡聚糖溶液的制備</p><p>　　準(zhǔn)確稱量2.000g葡聚糖（Mw=20，000）于燒杯中，加入

49、5ml2.8mol/L的氫氧化鈉溶液，攪拌，使葡聚糖溶解。</p><p>　　2.2.5 互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物的制備</p><p>　　將溶解有葡聚糖的溶液和溶解有絲膠蛋白的溶液混合在一起，分別加入一定的交聯(lián)劑（300,400,500mg），攪拌，使交聯(lián)劑MBA粉末保持均勻分散在反應(yīng)體系中，將其抽入針筒，在不同溫度下反應(yīng)一定時(shí)間使其充分交聯(lián)（時(shí)間過長，生成物會(huì)溶解）。取出凝膠，放在充滿水的

50、燒杯中使其洗去氫氧化鈉和MBA，半小時(shí)換一次水，知道水溶液澄清無雜質(zhì)為止，取出凝膠切成塊狀，備用。</p><p>　　2.2.6 負(fù)載納米銀聚合物的制備</p><p>　　取塊狀的凝膠放在一定量的硝酸銀溶液中，室溫下放置一天，凝膠由黃色透明變?yōu)樽攸S色，說明凝膠中有Ag納米粒子生成。</p><p><b>　　2.3 分析方法</b>&

51、lt;/p><p>　　2.3.1 紫外分光光度計(jì)</p><p>　　吸收波長范圍；200-800nm</p><p>　　溫度及壓強(qiáng)：常溫、常壓</p><p>　　所測定的各紫外光譜都是在UV-2550型紫外分光光度計(jì)（SHIMADZU）上進(jìn)行的，以蒸餾水的光譜曲線為基線。</p><p>　　2.3.2 溶脹性能

52、的測試</p><p>　　準(zhǔn)確稱量充分溶脹的濕凝膠，50℃真空干燥一天，稱量各干凝膠的重量，溶脹比Q可由下式得出，Q=(We-Wd)／Wd，We為充分溶脹的凝膠的重量，Wd為干凝膠的重量。</p><p>　　2.3.3 傅立葉紅外光譜儀</p><p>　　吸收波長范圍；400-4000cm-1</p><p>　　溫度及壓強(qiáng)：常溫、常

53、壓</p><p>　　先將所要測定的絲膠蛋白和銀膠體在表面皿上自然分干再混合溴化鉀研磨，各紅外光譜都是在470FT-IR型紅外分光光度計(jì)（THERMO）上進(jìn)行的，以溴化鉀的光譜曲線為基線。</p><p><b>　　3 結(jié)果與分析</b></p><p>　　3.1 凝膠合成條件確定</p><p>　　3.1.

54、1反應(yīng)溫度對凝膠性能的影響</p><p>　　表3.1 不同溫度下反應(yīng)生成的凝膠</p><p>　　為確定最佳的反應(yīng)溫度，設(shè)計(jì)了如上的平行反應(yīng)。</p><p>　　由表格的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，反應(yīng)溫度為30℃時(shí)，凝膠的溶脹比最小。原因：在30℃下反應(yīng)最充分，交聯(lián)最完整，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的自由空間最小，所以溶脹比最小。</p><p>　　3

55、.1.2交聯(lián)時(shí)間對凝膠性能的影響</p><p>　　表3.2 不同交聯(lián)時(shí)間反應(yīng)生成的凝膠</p><p>　　由于葡聚糖是在強(qiáng)堿條件下與MBA交聯(lián)成凝膠，若反應(yīng)時(shí)間過長，則形成凝膠又會(huì)逐漸溶解，最后變?yōu)槿芤?。因此需確定最佳的反應(yīng)時(shí)間，即葡聚糖與絲蛋白在MBA作用下充分交聯(lián)而其凝膠結(jié)構(gòu)又未被強(qiáng)堿破壞所需的時(shí)間。為了確定最佳反應(yīng)時(shí)間設(shè)計(jì)了如上表所示的平行反應(yīng)。</p><

56、;p>　　由表格的數(shù)據(jù)可以看出，反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí)時(shí)溶脹比最小，反應(yīng)時(shí)聞為6小時(shí)和12小時(shí)時(shí)所得到的凝膠溶脹比均有所增大，24h時(shí)凝膠完全溶解。原因：反應(yīng)時(shí)間的不同，得到的凝膠交聯(lián)密度不同，造成溶脹比的差異。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)時(shí)交聯(lián)劑未交聯(lián)密度比較小，溶脹比較大；反應(yīng)時(shí)聞為8小時(shí)時(shí)，交聯(lián)比較完全，交聯(lián)密度相對較大，溶脹比較??；反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí)時(shí)已形成的凝膠的部分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被強(qiáng)堿破壞，使得其交聯(lián)密度減小，溶脹比增加；24小時(shí)時(shí)所形成的

57、凝膠</p><p>　　結(jié)構(gòu)完全被強(qiáng)堿破壞，反應(yīng)體系呈溶液狀態(tài)，因此選定最佳反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí)。</p><p>　　3.1.3交聯(lián)劑用量對凝膠性能的影響</p><p>　　表3.3 不同交聯(lián)劑用量下反應(yīng)生成的凝膠</p><p>　　為確定最佳的交聯(lián)劑用量設(shè)計(jì)了如上表所示的平行放應(yīng)。</p><p>　　由表格是

58、的數(shù)據(jù)可以看出，隨著交聯(lián)劑的增加，溶脹比逐漸減小。原因：這是由于交聯(lián)劑</p><p>　　增加，交聯(lián)密度增大，凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自由體積減小，吸水性能降低。</p><p>　　3.2 硝酸銀濃度對負(fù)載納米銀聚合物的影響</p><p>　　首先將原0.1mol/L的硝酸銀溶液平均分成五份，分別稀釋成0.01mol/L，0.005mol/L，0.001mol/L，0

59、.0001mol/L和0.0005mol/L。將樣品10切成小塊，分別放進(jìn)這五種硝酸銀溶液中。</p><p>　　圖3-1 不同濃度硝酸銀下制備凝膠的紫外吸收光譜：</p><p>　　(a)0.0005mol/L，(b)0.0001mol/L，(c)0.001mol/L，(d)0.005mol/L，(e)0.01mol/L．</p><p>　　原因：隨著硝酸

60、銀濃度的升高，凝膠由黃色透明變?yōu)樽攸S色所需時(shí)間逐漸縮短，這是由于硝酸銀濃度升高，溶液中的Ag+向凝膠中擴(kuò)散的速率增大，同時(shí)凝膠中-CHO與Ag+的氧化還原反應(yīng)速率增大，能夠在凝膠中快速得到納米銀粒子?；ゴ┚W(wǎng)絡(luò)負(fù)載納米銀雜化材料的顏色也隨之逐漸變深(銀含量增大)。</p><p>　　3.3 絲膠蛋白和銀膠體的紅外吸收光譜對比 </p><p>　　圖3.2 絲膠蛋白的紅外光譜圖</

61、p><p>　　圖3.3 銀膠體的紅外光譜圖</p><p>　　以上兩張圖是反應(yīng)7天后，將反應(yīng)所得的銀膠體和原絲膠蛋白溶液都分別取出少許在表面上，經(jīng)自然風(fēng)干后從紅外分光光度計(jì)上測得，從上面兩張圖的對比中我們可以看出兩張光譜圖存在著明顯的不同，主要是峰值發(fā)生了偏移，其主要原因可能是：有機(jī)高分子的極性基團(tuán)在紅外波段有其本身的特征峰，當(dāng)化學(xué)環(huán)境改變時(shí)，如與銀離子配位形成配合物后，特征峰的位置和強(qiáng)

62、度均發(fā)生變化。絲膠蛋白中含有氨基酸故可以發(fā)現(xiàn)絲膠蛋白的紅外光譜圖在1539.05cm-1處的吸收峰歸屬于-NH2的變形振動(dòng)，3389.80 cm-1處的吸收峰歸屬于-NH2的伸縮振動(dòng)，吸附銀離子后，分別位移到了1525.92 cm-1和 3427.92 cm-1處，這說明絲膠蛋白吸附銀離子后，發(fā)生了配位反應(yīng)。具體分析如下：根據(jù)配位化學(xué)價(jià)鍵理論，由于絲膠蛋白富含-NH2，其中N有一對孤對電子，而Ag+的最外層電子構(gòu)型為4d105s05p0

63、一般是sp雜化，電子未充滿，N的孤對電子能占據(jù)Ag+的空軌道，形成N-Ag δ配位鍵。由于高分子中極性-NH2與Ag+發(fā)生配位反應(yīng)，所以Ag+可以均勻地分布在其膜內(nèi)。從而說明了絲素蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的變化，絲素蛋白質(zhì)與貴金屬銀的納米粒子</p><p>　　3.4反應(yīng)的機(jī)理探討</p><p>　　絲素蛋白質(zhì)由18種氨基酸組成，其中側(cè)基較為簡單的甘氨酸（Gly,44.60 mol%）、丙氨酸（

64、Ala,29.40 mol%）和絲氨酸（Ser,12.10 mol%）約占總組成的85%，三者的摩爾比約為4：3：1，并且按一定的序列結(jié)構(gòu)排列成較為規(guī)整的鏈段，這些鏈段大多位于絲素蛋白的結(jié)晶區(qū)域；而帶有較大側(cè)基的酪氨酸（Tyr,5.17mol%）、苯丙氨酸（Ph,0.63 mol%）、色氨酸（Try,0.11 mol%）等主要處在非晶區(qū)域。其分子結(jié)構(gòu)是取大小兩個(gè)多膚鏈由一個(gè)二硫鍵結(jié)構(gòu)而形成的亞單位構(gòu)造，大的亞單位叫重鏈（H）鏈，小的亞單

65、位叫輕鏈（L）鏈。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)和氨基酸含量， 由于酪氨酸的含量較高，我們認(rèn)為最有可能還原Ag+的是酪氨酸殘基。盡管絲氨酸殘基含有羥甲基， 而甲醇廣泛用作金屬納米顆粒制備過程中的還原劑， 但反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行。故推測反應(yīng)如下：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　4 結(jié)論 </b></p>&

66、lt;p>　?。?）由不同反應(yīng)溫度測得的溶脹比可得在30攝氏度為最佳反應(yīng)溫度。</p><p>　?。?）由不同反應(yīng)時(shí)間測得的溶脹比可得當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行8小時(shí)時(shí)凝膠的交聯(lián)程度最好。</p><p>　?。?）通過測得在不同交聯(lián)劑用量下交聯(lián)所得的凝膠的溶脹比可得在葡聚糖，絲蛋白和MBA的比值為4：2：1為最佳原料配比。</p><p>　　（4）在銀膠體的制備過程中，

67、硝酸銀濃度越高反應(yīng)速度就越快，對反應(yīng)越有利。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]安靜，王德松，羅青枝，李雪艷，李敏娜，袁曉燕.銀P聚合物納米復(fù)合材料[J] 化學(xué)進(jìn)展.2008，20(6):859-867</p><p>　　[2] 杜勇，楊小成，方炎. 激光燒蝕法制備納米銀膠體及其特征研究[J].光電子激光

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72、 D. Thermal stability of ultrafine - grained metals and alloys [J ] . Mater Sci. Eng. ，1993 ，A168 (2) : 165</p><p>　　[12] 戚震中，沈輝. 納米Ag - Cu 合金的Ag 和Cu 析出與晶粒長大行為研究[J ] . 科學(xué)通報(bào). 1997 ，42 (1) : 96</p><

73、p>　　[13] 秦曉英. 納米固體銀在高溫下的熱膨脹行為[J ] . 物理學(xué)報(bào). 1995 ， 44 (2) : 244</p><p>　　[14]蔡偉平，張立德.納米銀P介孔二氧化硅復(fù)合體的光學(xué)特性[A].化學(xué)工業(yè)出版社.1997. 183</p><p>　　[15]劉麗雅，陳水林.緩釋微膠囊及其在芳香保健紡織品上的應(yīng)用.印染助劑.2002，19(4):42-44</p

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75、<p>　　[17] Komastu K, Inaoku Kenshi no Kozo. Chemical and structural characteristics of silk sericin[J]. Japan: Shinshu University, 1980, 379-415</p><p>　　[18] Komatsu K., Studies on dissolution behavi

76、ors and structural characteristics of silk sericin[J]. Bull Seric. Expt. Station Jpn., 1975, 26(3): 135-256</p><p><b>　　文獻(xiàn)綜述</b></p><p>　　聚合物互穿網(wǎng)絡(luò)負(fù)載納米銀的制備</p><p><b>

77、;　　前言部分</b></p><p>　　近年來，以納米銀粒子填充聚合物合成功能性復(fù)合材料已經(jīng)取得很大進(jìn)展，已經(jīng)報(bào)道的聚合物有聚乙烯醇、聚吡咯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。納米復(fù)合材料由于分散相與基體相之間的界面面積特別大，如分散相粒徑為15~20nm 時(shí)，其界面面積高達(dá)160~640m2/g ，當(dāng)分散相和基體的性質(zhì)充分結(jié)合起來時(shí)，將對基體的物理和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生特殊的作用。銀/聚合物復(fù)合材料同時(shí)具有

78、了納米銀和聚合物的優(yōu)良特性，并賦予材料一些特異或新的功能，從而使其在光子學(xué)、電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和信息材料學(xué)等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。因此其制備與應(yīng)用己經(jīng)成為目前納米材料研究領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)課題。</p><p><b>　　主題部分</b></p><p>　　2.1納米銀復(fù)合材料的制備[1]</p><p>　　金屬/聚合物納米復(fù)合材料的制備

79、技術(shù)在當(dāng)前納米材料研究中占有極其重要的地位。銀/聚合物納米復(fù)合材料的制備方法主要有原位法、界面聚合法和空穴法等。銀納米復(fù)合材料的制備技術(shù)與其結(jié)構(gòu)和性能之間存在著密切關(guān)系。</p><p>　　2.1.1 　原位法</p><p>　　原位法包括原位聚合法和原位生成法。前者就是首先合成出納米銀粒子，然后將納米微粒與單體混合均勻，在適當(dāng)條件下引發(fā)單體聚合。一般僅限于0-3 型納米銀/聚合物基復(fù)

80、合材料(即將納米銀粒子分散到常規(guī)的三維固體中) 的制備。原位合成法既適用于0-3 型復(fù)合材料也適用于0-2 型復(fù)合材料(即將納米銀粒子分散到二維的薄膜材料中) 的制備。</p><p>　　2.1.1.1　原位聚合法</p><p>　　原位聚合法的聚合方式有懸浮聚合、分散聚合和乳液聚合(包括無皂乳液聚合、種子聚合) 等。此法的技術(shù)核心是將功能納米微粒和單體充分接觸(螯合或通過分子保護(hù)劑等

81、進(jìn)行連接) ，然后使單體在微粒表面原位聚合，所得的銀/聚合物納米復(fù)合材料中具有很好的納米分散相。乳液聚合是原位聚合法常用的手段之一。乳液聚合法制備銀/聚合物核殼復(fù)合粒子可采用直接包覆法 ，即將納米粒子直接放入水中，加入單體和引發(fā)劑進(jìn)行無皂乳液聚合，當(dāng)聚合物分子量增大到一定程度時(shí)包覆在納米粒子周圍，形成復(fù)合粒子。另一種更為常見的方法是預(yù)處理包覆法，即通過加入表面活性劑以減小納米粒子的表面極性，提高納米粒子和高分子之間的親和性，從而增強(qiáng)包覆

82、效果。此時(shí)，乳液聚合是在含有納米粒子和增溶單體的表面活性劑膠束之中進(jìn)行的。由于強(qiáng)烈的攪拌和乳化劑的分散作用，使納米粒子和反應(yīng)單體都被分散成納米大小的粒子，當(dāng)聚合物分子量增大到一定程度時(shí)，就會(huì)包覆在納米粒子周圍，形成復(fù)合粒子。</p><p>　　2.1.1.2　原位生成法</p><p>　　納米銀可通過不同技術(shù)在聚合物基體中原位生成，從而形成復(fù)合微粒。例如，以水凝膠等為載體，吸附銀離子后

83、用還原劑還原。Yakutik 等在水凝膠存在下，以K-Na-酒石酸為還原劑，在自組裝的過程中可以形成10~15nm 的球形初級(jí)粒子。Khanna等在聚乙烯醇水溶液中，分別用水合肼和甲醛次硫酸氫鈉(SFS) 將銀離子還原成納米銀粒子，從而制備出銀/聚乙烯醇復(fù)合膜，復(fù)合膜中銀粒子的晶型為立方結(jié)構(gòu)，粒徑不超過10nm。</p><p>　　預(yù)先制備出聚合物微粒，使其與銀離子形成絡(luò)合物后，再用還原劑將銀離子還原同樣可以形

84、成復(fù)合材料。Huang 等在水溶液中使殼聚糖與銀離子絡(luò)合，再用硼氫化鈉(NaBH4 ) 還原得到了銀/殼聚糖復(fù)合微粒。透射電鏡測試結(jié)果表明，銀/殼聚糖復(fù)合微粒比其他貴金屬(金、鉑等)/殼聚糖復(fù)合微粒的平均粒徑稍大且更為均勻。Singh等首先在N ，N-二甲基甲酰胺(DMF) 溶液中，用過氧化苯甲酰引發(fā)甲基丙烯酸甲酯聚合;然后，在體系中加入銀離子并使之還原為納米銀粒子，可以得到銀粒子均勻分散在聚合物基體中的復(fù)合微粒，所得復(fù)合微粒的粒徑在4

85、10~425nm。</p><p>　　另外，在一定溶劑和表面活性劑存在下形成聚合物微滴，并使銀離子在微滴外層的膠束上聚集，然后用化學(xué)還原法將Ag+ 還原成Ag0 ，且在此特定區(qū)域生長出納米銀粒子的晶核，晶核在酸性條件下逐漸生長形成納米銀粒子。Wang 等 在DMF 溶液中，加入含有巰基的表面活性劑OP-10 ，成了淀粉微液滴;然后加入硝酸銀水溶液和還原劑，使銀在淀粉微液滴外層的巰基上聚集成核，形成了淀粉/銀核殼

86、復(fù)合粒子 。此方法中，巰基為外層銀殼的生成提供了成核場所，在合成復(fù)合粒子中起關(guān)鍵作用。在體系中加入α-淀粉酶使淀粉分解，則可形成空心的納米銀粒子。</p><p>　　2.1.2 　離子交換法</p><p>　　將含有銀離子的溶液與陰離子交換樹脂(R- H+ ) 相混合，經(jīng)多次洗滌并于100~200 ℃條件下烘干， 得到樹脂/氧化銀復(fù)合材料( [R(Ag2O) ] - H+ ) ;再在水

87、溶液中用還原劑將復(fù)合材料中的Ag+ 還原為Ag0 ，得到樹脂包覆納米銀的復(fù)合粒子。Nath 等以銀氨溶液( [Ag (NH3 ) 2 ] +NO3- ) 為前驅(qū)體，在銀氨正離子表面包覆了一層帶負(fù)電荷的聚苯乙烯粒子，然后加入硼氫化鈉還原并應(yīng)用離子交換法合成出了Ag/S 核殼復(fù)合粒子。</p><p>　　2.1.3　界面聚合法[15]</p><p>　　首先將含有一定鹽的水溶液與含有納米銀

88、粒子的有機(jī)溶劑相混合;然后在油P水不互溶體系中加入聚合物單體和引發(fā)劑，則單體即在油P水界面聚合。在聚合過程中，產(chǎn)生的界面壓力會(huì)推動(dòng)納米銀粒子進(jìn)入聚合物微粒中， 從而形成核殼復(fù)合微粒。Marcela 等首先將硫酸銨水溶液與含有納米銀粒子的甲苯混合，然后將苯胺溶入體系中，則苯胺隨即在甲苯/水的界面聚合，同時(shí)納米銀粒子參與聚合過程，被帶入到聚苯胺微粒中并得到均勻分散?？刂撇煌磻?yīng)時(shí)間可以得到不同結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合微粒。</p>&l

89、t;p><b>　　2.1.4空穴法</b></p><p>　　空穴法是首先將聚合物制成多孔材料，孔可以在聚合物表面形成“空穴”，也可以貫穿聚合物網(wǎng)絡(luò)而形成“隧道”。然后將制備好的納米銀粒子填埋在“空穴”中或鑲嵌在“隧道”里。</p><p>　　2.2納米銀復(fù)合材料的特性及應(yīng)用</p><p>　　納米銀復(fù)合材料具備納米粒子所具有的獨(dú)

90、特性質(zhì)，如體積、表面、量子尺寸和宏觀量子隧道效應(yīng)光學(xué)性質(zhì)、催化性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)性等納米貴金屬膠體本身還具有自己獨(dú)特的物理及化學(xué)性能， 對性能的深人研究將會(huì)出現(xiàn)許多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域[2]。</p><p><b>　　2.2.1抗菌性</b></p><p>　　研究表明，銀離子對12種革蘭氏陰性菌、8種革蘭氏陽性菌、6種霉菌具有強(qiáng)烈的殺滅作用[3-4]。而納米銀粒子具有量

91、子效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和極大的比表面積，這使得其抗菌性能遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的銀離子殺菌劑。納米銀抗菌劑目前主要用作抗菌織物，如抗菌紗布，用于治療燒傷、燙傷、用作外科手術(shù)紗布等。納米銀粒子還被用于水處理、生產(chǎn)抗菌涂料及抗菌醫(yī)療器具等，殺菌效果顯著。 </p><p>　　理論和實(shí)踐證明，在相同濃度的條件下：銀膠體中的銀微粒越小，殺菌效果越好[5]。在國內(nèi)已公布的專利中，關(guān)于如何獲得高質(zhì)量的銀膠體的電路和相關(guān)技術(shù)很少見。即使有的

92、專利給出了一些具體電路，但對于如何生成高質(zhì)量、高效殺菌力的膠體的完整裝置和正確的操作程序等技術(shù)，未見于公開文獻(xiàn)。這會(huì)給使用者造成困難和導(dǎo)致失效。只有掌握了完整的、周密的電解電路設(shè)計(jì)技術(shù)和正確的操作程序，才能保證獲得足夠多的納米銀微粒，減少較大的銀原子團(tuán)，使獲得的銀膠體具有優(yōu)良的殺菌性能。有了這種膠體，就可廣泛應(yīng)用于各種醫(yī)療保健衛(wèi)生事業(yè)中，就有可能制造出種類繁多、應(yīng)用各異的殺菌制劑、藥劑、保健材料，衣物、建材、日用電器、工業(yè)產(chǎn)品等等。這是

93、應(yīng)用銀于醫(yī)學(xué)醫(yī)藥和保健衛(wèi)生的關(guān)鍵。</p><p>　　2.2.1.1納米銀膠體與含銀藥物殺菌的區(qū)別</p><p>　　在納米技術(shù)尚未問世的前抗生素時(shí)代，人們除了研磨銀粉末、切削銀絲及合成含銀的化合物之外，很難推廣銀的抗菌技術(shù)。而銀的化合物必須控制在一定的濃度范圍內(nèi)，否則對人體就會(huì)產(chǎn)生危害。比如： 0.5%的硝酸銀是治療燒傷和創(chuàng)傷的標(biāo)準(zhǔn)溶液；10-20%的硝酸銀溶液涂抹，可以用于治療宮頸

94、糜爛。該藥物起殺菌作用的就是銀離子本身，而濃度高了以后，硝酸對人體的傷害就大，因此，濃度必須控制在人體承受范圍之內(nèi)。而納米銀膠體中的銀離子是自由擴(kuò)散在純凈水中，無須“諸物”參與作用，根據(jù)需要可以選擇任何濃度完成殺菌任務(wù)！這就是納米銀膠體和其它含銀藥物的本質(zhì)區(qū)別。</p><p>　　2.2.1.2生活中納米銀膠體的殺菌作用</p><p>　　納米銀膠體是用特殊的電磁處理，將微粒子銀從金屬

95、銀塊上取出，導(dǎo)入懸浮液體中。納米銀膠體微粒子是用肉眼看不見的，它比人體細(xì)胞小500-1000倍，是高科技納米的技術(shù)產(chǎn)品；它很容易被吸收和排出體外，能有效抓住所有單一細(xì)胞的細(xì)菌、病毒、真菌，使它們窒息；它不像一般抗生素只能殺6種細(xì)菌，卻不能殺病毒；它能殺滅650多種導(dǎo)致疾病的細(xì)菌及病毒；它無毒無味無副作用，不含自由基，對人體細(xì)胞無害。納米銀膠體像催化劑、穩(wěn)定劑，但又不是銀的化合物，它是每個(gè)原子充了電的純銀微粒子。因?yàn)殂y不會(huì)對人體失效，對任

96、何傳染病都能治療和防止。如果人體內(nèi)含有足夠的膠銀，相當(dāng)于人體有了第二個(gè)免疫系統(tǒng)。</p><p>　　2.2.2催化劑、稀釋劑</p><p>　　納米銀由于具有很高的表面活性及催化性能而被廣泛用作高效催化劑、非線性光學(xué)材料及超低溫制冷機(jī)的稀釋劑[6]。</p><p>　　2.2.3光學(xué)，電學(xué)特性</p><p>　　長期以來，納米銀粒子由

97、于其優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用而受到人們的關(guān)注。在表面分析化學(xué)中，膠體銀粒子及其二維的銀膜是表面增強(qiáng)喇曼散射光譜的優(yōu)良載體和活性表面[7-8]，能使有機(jī)化合物分子弱的喇曼散射光譜信號(hào)增加達(dá)6個(gè)數(shù)量級(jí)或更多。</p><p>　　2.2.4　銀納米材料的應(yīng)用[9-14]</p><p>　　納米材料因具有很高的表面能和化學(xué)活性而顯示出獨(dú)特的熱、電、光、聲、磁、力學(xué)性能和催化性能， 預(yù)示著這類材料具

98、有廣闊應(yīng)用前景。</p><p>　　銀納米顆粒材料具有低的熔點(diǎn)，利用這一性質(zhì)可實(shí)現(xiàn)銀超細(xì)粉末的低溫?zé)Y(jié)。粒徑分布在40～80nm 的納米銀粉可用作低溫He3 - He4 稀釋制冷裝置的熱交換器的絕熱壁材料， 它可以幫助降低溫度， 其范圍從10mK到2mK或幾乎接近亞mK。這種應(yīng)用的主要原因是由于其在低溫的燒結(jié)現(xiàn)象和單位體積上大的表面積(40m2/cm3 ) 。</p><p>　　使用銀

99、納米粉末可以制備具有優(yōu)良表面狀態(tài)和穩(wěn)定電阻的導(dǎo)電帶。若應(yīng)用納米銀粉替代微米銀粉制備導(dǎo)電膠， 可以節(jié)約50 %Ag ; 可用很薄的導(dǎo)電膠涂層連接金屬和陶瓷， 涂層膜均勻平整。在微電子工業(yè)中， 使用光刻技術(shù)所產(chǎn)生的最小線寬是幾百個(gè)納米， 采用深紫外線光刻可能產(chǎn)生100nm 左右的最小線寬， 電子束光刻可給出10nm 以上線寬。但是若以銀原子簇原型長絲(直徑約1nm) 裝配元件， 則可大大提高分辨和實(shí)現(xiàn)微型化。銀原子簇材料還可以通過特殊的組裝

100、或剪裁以適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用， 如在電子元件、計(jì)算元件和傳感器中的應(yīng)用等。</p><p>　　利用銀原子簇的分頻和倍頻散射特性， 銀原子簇可用做非線性光學(xué)介質(zhì)。利用納米銀粒子/介孔SiO2 復(fù)合材料光吸收譜特性和呈現(xiàn)透明/不透明的可逆轉(zhuǎn)變， 可以發(fā)展為光開關(guān)材料。利用納米銀粒子P半導(dǎo)體氧化物(BaO、CsAg) 復(fù)合材料(薄膜材料) 的光電效應(yīng)， 可以發(fā)展Ag -CsO 和Ag - BaO 超快時(shí)間響應(yīng)的復(fù)合介質(zhì)光

101、電發(fā)射材料和適用于超短光脈沖檢測和超快響應(yīng)的光開關(guān)材料。</p><p>　　納米銀顆粒P載體復(fù)合材料和Ag/介孔固體復(fù)合材料在吸附、分離和催化方面具有重要應(yīng)用， 銀原子簇組裝模式的復(fù)合材料將開辟新型高效催化材料。載于各種載體中或介孔固體中的納米銀抗菌材料對各種革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細(xì)菌、桿菌和真菌顯示了優(yōu)良抗菌能力， 成為新一代高效抗菌材料。</p><p>　　Ag 與銀合金納米晶塊體

102、材料是近年來發(fā)展的新型銀材， 它們比銀粗晶材料具有更高的強(qiáng)度性質(zhì)， 可發(fā)展為高強(qiáng)度納米晶實(shí)體材料。利用共晶組織和采用大變形制備的Cu - Ag 納米纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度( > 115GPa) 和高導(dǎo)電率( > 60 %IACS) ，可用作高強(qiáng)脈沖磁場導(dǎo)體材料。</p><p><b>　　總結(jié)部分</b></p><p>　　包括Ag 在內(nèi)的納米材料是正

103、在深入研究與快速發(fā)展的新型材料， 許多新的性能與應(yīng)用將逐漸顯示與開發(fā)出來。像傳統(tǒng)銀材料一樣， 銀納米材料將在高新技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用中創(chuàng)造新的輝煌。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]安靜，王德松，羅青枝，李雪艷，李敏娜，袁曉燕.銀P聚合物納米復(fù)合材料[J] 化學(xué)進(jìn)展.2008，20(6):859-867</p><

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