载银抗菌纤维的制备及纳米银颗粒控制研究

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1、论文分类号：０２学代码：１０７０８学号：１６０１００１龜飧蚤＃技ＡｆＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ载银抗菌纤维的制备及纳米银颗粒控制研究李莎莎指导教师姓名：徐永建教授岳小鹏副教授学科名称：轻工技术与工程论文提交日期：２０１８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：载银抗菌纤维的制备及纳米银颗粒控制研究学科门类：工学一级学科：轻工技术与工程培养单位：轻工科学与工程学院硕

2、士生：李莎莎导师：徐永建教授岳小鹏副教授2018年5月PreparationofSilverLoadedAntibacterialFibersandParticleSizeControlResearchofNano-silverAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByShashaLiSupervisor:Prof.YongjianXuProf./AXiaop

3、engYueMay2018载银抗菌纤维的制备及纳米银颗粒控制研究摘要随着我国医疗卫生水平的提高，人们对抗菌材料的需求与日俱增。本文以对环境友好的纤维素材料为原料成功制备了载纳米银纤维素纤维复合抗菌材料，即以针叶木纤维为原料制备了双醛纤维素纤维，之后以硝酸银为银源先驱体，在无外加入还原剂的条件下，在双醛纤维素纤维表面原位还原出了纳米银，最后采用单独加入柠檬酸钠和同时加入柠檬酸钠及乙醇的方法对纤维上纳米银的形状及粒径控制进行了研究。双醛纤维素纤维制备研究结果表明，随着高碘酸钠氧化针叶木纤维时间的延长，针叶木纤维的醛基含量逐渐增大，且反应初期醛基含量增加幅度较大，纤维素分子内部结构变得越来越

4、松散，并逐步向无定形转变。高碘酸钠氧化后的纤维表面更为平滑，随着氧化时间的延长，针叶木纤维表面呈现出了显著的纵向侵蚀条纹或裂纹。双醛纤维素纤维与硝酸银在无外加还原剂的条件下制备得到了载纳米银双醛纤维素纤维，研究发现，载纳米银双醛纤维素纤维在428nm处出现了纳米银颗粒的特征吸收峰。随着反应时间延长，纤维的黄色色光不断加深，纳米银在纤维表面分布均匀，没有出现明显的絮聚现象，反应2.5h生成的纳米银颗粒的平均粒径约为50nm。双醛纤维素纤维上的醛基还原银离子为纳米银之后，自身被氧化成了羧基。载纳米银双醛纤维素纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有优良的抗菌能力，具备广谱抗菌性能。纤维上纳米银的

5、形状研究结果表明，反应20h之前双醛纤维素纤维表面主要生成了粒径较小的球形纳米银颗粒，在反应20h到60h之间，球形纳米银颗粒在柠檬酸盐的诱导下逐渐长大并向三棱柱形转变，最终使纤维表面原位生成了三棱柱形纳米银颗粒。当反应时间大于20h以后，样品的XRD谱图中同时出现了纤维素I和纳米银的特征衍射峰，纳米银属于面心立方结构，从反应30h到60h，纳米银晶粒从10.67nm逐渐增长到12.20nm。诱导纳米银由球形向三棱柱形转变的过程不会显著影响其抗菌性能，载纳米银双醛纤维素纤维仍然对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有良好的抗菌能力。纤维上纳米银的粒径研究结果表明，反应温度和时间会影响纳米银I的粒

6、径，温度越高，时间越长，生成的纳米银的平均晶粒尺寸越大。加入第二封端剂乙醇之后，相同反应条件下生成的纳米银的平均晶粒尺寸比不加乙醇的小，因此乙醇作为第二封端剂可以用来稳定纳米银的尺寸分布。关键词：纤维素纤维，纳米银，抗菌材料，形貌调控，封端剂IIPreparationofSilverLoadedAntibacterialFibersandParticleSizeControlResearchofNano-silverABSTRACTWiththeimprovementofmedicalandhealthcarelevelinourcountry,thedemandforantibact

7、erialmaterialsisincreasing.Inthisstudy,environmentalfriendlycellulosicmaterialswereusedasrawmaterials,andsilvernanoparticlesloadedcellulosicfibercompositeantibacterialmaterialsweresuccessfullyobtained.Specifically,withsoftwo