丙烯酰胺水凝胶的改性及其抗菌性能研究

来源 :安徽大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Jssw3_4
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
细菌感染一直威胁着人类的健康,根据世卫组织报道,近年来,传染病的流行导致死亡的人数,也一直牢牢占据着全球第二大致死病因,对于经济发展也造成了巨大的影响。而抗生素被发现后,由于优异的抗菌性能,在医学治疗过程中被大量使用,但是由于抗生素的滥用使得部分细菌出现了耐药性能,使细菌感染更加难以治疗,因此抗菌剂的选用也尤为重要。对于抗菌剂的负载,生物相容性好的水凝胶无疑是最佳选择之一。水凝胶是一种三维的网络结构,正是由于这一特殊的性能,在处理伤口方面,可以吸收许多伤口分泌液,因其与细胞外基质相似的特点,可以有效的促进伤口的愈合。本文使用了聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)、银纳米粒子及卤胺抗菌剂是三种不同类型的抗菌剂,杀菌机理各不相同,将其与水凝胶以不同方式结合后,可以制备出应用广泛,性能优异,高效广谱杀菌性与无耐药性的抗菌材料。具体试验内容与结果概述如下:本文第一章首先阐述了细菌危害及抗菌材料应用的必要性,然后对近年来抗菌水凝胶的研究进展进行了概述,包括抗菌水凝胶的分类及相关的抗菌机理,及在不同方面的应用。本文第二章针对抗菌水凝胶力学性能较差及细菌耐药性的问题,制备了一种性能优异的抗菌水凝胶。首先以丙烯酰胺(Am)、琼脂(Agar)、石墨烯(GO)、单宁酸(TA)为主要原料聚合成双网络水凝胶,再通过与PHMG的结合制备出抗菌水凝胶。红外(FTIR)对样品进行了表征,扫描电镜(SEM)显示水凝胶具有孔隙结构,孔隙致密。在力学性能测试表明,合成的双网络水凝胶与单网络相比,断裂伸长率提高了约60%,压缩强度提高约90%。而GO的添加对凝胶的力学性能与热力学性能都得到了提高。抗菌实验中,抗菌水凝胶对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌率均达到99.80%以上,且具有良好的细胞相容性。本文第三章工作首先用TA将二硫化钼(Mo S2)剥离成TA-Mo S2二维纳米片层,再与Am制成的水凝胶,通过与Ag NO3溶液反应,制得抗菌水凝胶。通过红外对水凝胶的结构进行了表征;通过扫描电镜显示发现Mo S2的加入使得抗菌水凝胶的孔道更加致密且均匀;热重分析表明Mo S2的加入提高的水凝胶的热稳定性性能;在两种不同液体的溶胀测试中表明,制备的样品凝胶有着良好的溶胀性能。在抗菌实验及抑菌圈实验表明,制备的抗菌水凝胶在细菌接触2 h后可以完全灭活细菌,并且细菌在抗菌水凝胶周围无法繁殖抗菌性能优异。本文第四章的工作先用Am与聚乙烯醇(PVA)合成一种半互穿网络的水凝胶,并通过PVA与三聚氯氰(CC)的反应将CC接枝到水凝胶中,氯化后制得抗菌水凝胶。通过红外对样品表征;SEM测试表明合成的凝胶为具有多孔结构,溶胀测试表明合成水凝胶的平衡溶胀率为22.1,有着良好的吸水性能;热重测试显示合成的凝胶的热稳定性能较好;在抗菌实验与抑菌圈实验中,表明抗菌水凝胶有着优异的抗菌性能,可以抑制细菌的繁殖,在短时间内使得E.coli和S.aureus凋亡。
其他文献
过氧化氢(H2O2)作为一种重要的化工原料在工业、环境和能源领域扮演着重要的角色。当前,蒽醌法还是大规模商业化应用的主要方法,该方法需要大量的能源和贵金属催化剂参与反应,并存在一定的安全问题。电催化两电子氧还原反应(ORR)提供了一种原位生产H2O2的方法,该方法更加节能高效且绿色环保。催化剂材料是这一方法的关键,常用的贵金属催化剂因其本身的稀缺性而限制了它们的应用。本文主要探索非贵金属催化剂(碳
随着无线信息技术的广泛应用,来源于蓬勃发展的各种电器、移动电话、卫星、广播电视塔的电磁辐射已成为日益严重的环境污染源。电磁辐射会危害人类身体健康,影响电子设备的正常工作。为了消除电磁波的危害,电磁波吸收材料已被广泛研究。其中磁铁矿(Fe3O4)因其优异的磁性特性、高居里温度、廉价和优秀的饱和磁化强度引起人们的广泛注意。但是,Fe3O4作为单一吸附剂其密度大、易氧化、涡流、介电常数和磁导率相差较大,
在扩散渗析(DD)膜分离的过程中,除了存在离子通量(UOH)和选择性(S)之间的权衡效应以外,膜的稳定性尤其是抗溶胀性能也是决定膜性能好坏与寿命长短的重要因素。本研究在前期利用硼酸共聚物交联剂与聚乙烯醇制备碱式扩散渗析膜的基础上,采用三种不同的方法对聚乙烯醇基复合膜的抗溶胀性能进行改进,同时保持膜的分离性能不降低。论文的主要研究内容如下:第一部分是TEOS/硼酸共聚物双交联剂PVA复合膜的制备与性
根据现在人们的审美理念以及环保意识,由于消光型水性聚氨酯涂料既有环保性又有高级感的色泽,因此受到大众人们的喜爱。为避免常用外添加消光剂制备的消光性涂料所带来的消光剂与树脂不易相容、乳液不稳定、涂层不耐摩擦等缺陷,而开始研究不添加消光剂的水性聚氨酯自消光以及针对其消光性能不佳、力学性能不优异、耐水性稍差等弊端进行改性研究。本实验制备了一系列性能较优的自消光性树脂。具体研究方案以及研究结果如下:(1)
氢气作为一种清洁的可再生能源,具有绿色环保、燃烧热值高等优势,被认为是人类未来的“终极能源”。目前,氢能已经被广泛应用于人类日常生活中,如氢燃料电池汽车、氢燃料有轨电车等氢能产业正蓬勃发展,未来氢能将应用于人类社会的更多领域中。电解水产氢虽然不是目前制氢的主流方式,但是该制氢方式具有无污染、获得氢气纯度高等优势,未来有望成为生产氢气的主流方式。电解水通常包括析氢和析氧两个反应,催化剂可以降低反应过
高分子材料具有低成本、低密度、耐腐蚀、易加工等优势,广泛应用于各个领域。但是传统高分子材料导热性能较差,影响了其在散热领域的应用,限制了使用范围。经研究发现,对高分子材料进行有序化处理能提升导热和力学性能。因此,本论文使用分子动力学(Molecular Dynamics,MD)方法,通过精确控制高分子材料的微观结构,实现有序化,探究了材料结构和性能之间的关系。主要内容如下:首先,本论文基于聚乙烯全
近年来,能源和环保问题越来越引人关注,这就对安全无污染,高能量效率和小型化等相关特征的原材料和器件的要求也相应的提升。为了找出合适的绿色材料,传统MgZn铁氧体易制备、低成本、高性能和转变温度范围广等有优异特点引起了广泛的关注。本论文通过标准固相法在1573K的最佳烧结温度下制备了一系列尖晶石化合物MgxZn1-xFe2O4(x=0.1-0.5)实验样品,对其微观结构,磁性能,磁热效应和临界行为进
WPU(水性聚氨酯)在实际使用过程中易受到细菌的干扰,因此开发抗菌型WPU很有研究前景。目前制备抗菌WPU的主要方法为外引入抗菌剂,抗菌剂的选择和引入WPU体系内的方法十分重要,抗菌剂在引入WPU体系内能表达出良好抗菌性能的同时其与WPU相容性也是考察的重点。本实验在已成功制备蓖麻油基WPU的基础上,通过三种不同的方式外引入抗菌剂制备了蓖麻油基抗菌型WPU,具体研究内容如下。以可再生资源蓖麻油取代
本文的研究的是在由H2SO4-丙二酸(MA)-KIO3-[Ni L](Cl O4)2-H2O2组成的Briggs-Rauscher化学振荡体系中,利用待测物对该振荡体系的扰动不同,实现旋光异构体之间、无机卤素阴离子以及位置同分异构体之间的区分。该区分方法简便、快捷、易操作,并且成本较低,因此具有较好的应用价值和前景。本文的绪论部分介绍的是非线性科学的内容,以及非线性动力学。非线性动力学产生的条件、
石墨相氮化碳(g-C3N4)作为光催化剂因诸多优异的潜质而得到了广泛的关注,例如可再生无环境污染,较高的热力学和化学稳定性,具有可见光响应等,但是电子-空穴容易复合,可见光吸收能力不足、比表面积小等依旧严重限制了它的发展。迄今为止,研究者已开发出众多策略改善g-C3N4的性能,其中缺陷被证明可以调节电子结构和增强光吸收,有效改善g-C3N4光催化制氢性能。本文以不同的缺陷引入方式制备了C缺陷诱导π