银/聚多巴胺/纸浆纤维复合材料的原位制备及抑菌活性研究
本文采用原位合成法分别经两锅法制备了nanoAg/PDA/PF复合抗菌纸和一锅法制备了Ag(AgO)/PDA/PF复合抗菌纸，通过对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）与革兰氏阴性菌（大肠杆菌）的抑菌效果的评价，研究了复合材料的制备条件，即反应pH、多巴胺浓度、硝酸银浓度和多巴胺自聚合时间等对抑菌性能、强度性能的影响，并通过SEM-EDX、XPS、XRD和TGA等仪器分析手段对复合材料进行了分析与表征。 复合材料的抑菌性能与PDA-nanoAg或PDA-Ag(AgO)的沉积率密切相关。实验研究发现，PDA-nanoAg或PDA-Ag(AgO)的沉积量越高，纸张的抗菌性能越好。在pH8.5、室温、多巴胺浓度125 mg/L、硝酸银浓度375 mg/L、多巴胺自聚合时间2h的条件下，可制备出抑菌性能最优的nanoAg/PDA/PF复合抗菌纸;当pH10.5、室温、多巴胺浓度312.5 mg/L、硝酸银浓度750 mg/L、多巴胺自聚合时间4h条件下，可制备出抑菌性能最优的Ag(AgO)/PDA/PF复合抗菌纸。 采用SEM对制备出的抗菌纸进行了观察，实验结果表明，复合材料的表面生成了球形和立方形银纳米粒子，同时采用EDX对最优条件下制备出的抗菌纸中银元素含量进行了测定。XPS、XRD和TGA分析证明纳米银粒子原位生成并沉积在聚多巴胺功能化的纸浆纤维表面。 两种抗菌纸经对比后发现，两种抗菌纸各具优势。一方面，两锅法制备的nanoAg/PDA/PF复合抗菌纸的颜色较浅，纸张的抗张强度也相对空白纤维纸改变较小，但对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）与革兰氏阴性菌（大肠杆菌）的抑菌效果相对弱一些。而另一方面，一锅法制备的Ag(AgO)/PDA/PF复合抗菌纸，对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）与革兰氏阴性菌（大肠杆菌）的抑菌效果更强，但纸张颜色更深，抗张强度较低。 本研究旨在通过在实验室条件下，利用两锅法和一锅法，在简单、温和和绿色的条件下制备具有抑菌性能的功能性纸基材料，利用多巴胺修饰的纳米银的广谱抗菌性质，可进一步提高纸品的附加值。本研究可为新型抗菌纸的研究与开发提供理论指导。
复合抗菌纸;原位合成法;银离子;聚多巴胺;纸浆纤维;抑菌性能
东北林业大学
硕士
制浆造纸工程
钱学仁
2016
中文
TS75
73
2017-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）