功能性纳米ag@sio2新材料构建及结构表征研究
为了提高纳米银的稳定性及持久的抗菌性能，本研究以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源，通过溶胶-凝胶法构建Ag@SiO2核壳型纳米颗粒，对新型纳米颗粒结构进行表征；并研究其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能。结果表明构建的纳米Ag@SiO2新材料呈完整的核壳型结构，并呈单一分散状态，平均粒径为100 nm；该材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌最小抑菌浓度分别为0.3 mg/mL和0.4 mg/mL，最低杀菌浓度分别为0.3 mg/mL和0.6 mg/mL；纳米Ag@SiO2可以大量附着在大肠杆菌及金黄色葡萄球菌表面，从而破坏致病菌的细胞膜结构，造成菌体内容物的流失，从而达到杀菌效果。因此，核壳型Ag@SiO2新材料结构稳定，且杀菌效果良好，具有极大的应用空间。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract： 1
keywords： 1
引言 1
1 材料与方法 1
1.1 仪器及试剂 3
1.1.1 材料与试剂 3
1.1.2 仪器与设备 3
1.2 实验方法 3
1.2.1 纳米Ag的制备 3
1.2.2 纳米Ag@SiO2的制备 3
1.2.3 纳米Ag@SiO2表征 3
1.2.4 纳米Ag@SiO2抑菌性能测定 3
1.2.5 SEM观察 4
2 结果与分析 4
2.1 纳米Ag@SiO2表征 4
2.1.1 纳米Ag@SiO2粒径分布图 4
2.1.2 纳米Ag@SiO2TEM图 4
2.1.3 纳米Ag@SiO2紫外可见吸收光谱 5
2.1.4 纳米Ag@SiO2XRD图谱 5
2.2 菌体浓度与吸光值标准曲线 5
2.3 最小抑菌浓度（MIC）及最低杀菌浓度（MBC）的测定 6
2.4 SEM分析 6
3 讨论 7
3.1 纳米A g@SiO2的构建 7
3.2 纳米A g@SiO2对抑菌性能 7
4 结论 7 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
致谢 8
参考文献： 8
功能性纳米Ag@SiO2新材料构建及结构表征研究
引言
八十年代诞生进而蓬勃发展的纳米技术为新材料的研发制造提供了一个新的发展方向，核壳结构的纳米复合型材料也是其中一员，它是通过在纳米尺度上对各个组分进行合理的设计、裁剪和包装，使其不仅能够发挥出纳米粒子本身的化学效应，又能够融合材料中各组分的优势，因此，这种复合型纳米材料具有着良好的应用前景。针对于一种核壳结构的纳米材料——Ag@SiO2进行的研究为数不多，而且在制备该材料的过程当中普遍存在着很多缺陷，如制备出的材料浓度较低、过程较为繁琐、材料的分散性差以及在有机环境中合成时对环境友好性差等问题，另外，对于其杀菌性能和防腐性能等其他方面的详细报道甚少。因此，本文拟利用银超强的抗菌性，并借助SiO2多孔的壳结构，设计、组装核壳结构纳米Ag@SiO2，以满足食品包装中新型纳米材料的需要。在深入研究其结构表征、杀菌动力学、杀菌机理等性能的基础上，提高其抑菌保鲜的性能。
银（Ag）是人们常见的一种金属，原子序数47，分子量108。人类历史中对银的利用非常广泛，在自然界中，银主要以化合物的形式存在。在已发现元素中，金属银具有最高的电导率，而且银的导热率比任何其它金属普遍高。众所周知，银本身就具有着极强的杀菌能力，微量的银就能净化水的纯度，而且对人体无毒无害，在人体内难以累积，抗菌性能上具有广谱性、高效率、不易产生耐药性等特点。而纳米银与单质银相比，在催化反应、广谱抗菌、表面增强拉曼散射以及生物和医学传感器等各个方面有更加显著的性能。但是，纳米银的性能受限于它的晶体形貌。比如，纳米银棒有两个不同的表面等离子吸收峰，其中最大吸收峰可红移到700 nm左右，而球形的纳米银颗粒并不存在两个表面等离子吸收峰，其大约在420 nm处，只存在唯一的表面等离子共振吸收峰。
二氧化硅又称硅石，化学式是SiO2，分子量60，SiO2在自然界中主要以晶体的状态存在，并且化学性质十分稳定，不溶于水也不会跟水发生反应。二氧化硅具有尺寸较小、微孔多、比表面积大、热稳定性高和表面渗透性好等特点。而纳米SiO2对于紫外线、可见光以及红外线有很强的反射能力，且纳米SiO2表面具有十分丰富的氢氧键，通过一些手段方法，使其改性赋予功能化，从而在光、电、热、磁以及催化等方面发挥出优异的性能。
抗菌材料是指自身具有杀灭有害细菌或者是能够抑制有害微生物生长繁殖功能的一种新型功能材料。目前，抗菌材料受到各界广泛的关注，在医疗、生物、化学、食品包装等不同的领域都有很大的发展空间。抗菌材料中的有效成分是抗菌剂，材料中的抗菌剂成分与微生物的细胞接触并发生作用，使细胞受到破坏，失去生物学功能，从而达到杀灭细菌的效果。通过结合抗菌材料优越的抑菌或杀菌性能，应用适当的合成方法，对材料改进并进行表征研究测定其抗菌性能，更好的提高抗菌性能。
抗菌剂主要分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三大类。有机抗菌剂主要成分为有机酸类、酚类、季铵盐类、吡唑类等物质，虽然这种抗菌局普遍具有杀菌速度快、杀菌范围广的优点，但是通常都具有较高的毒性、而且本身的寿命较短，在外界环境中容易分解，从而使得应用受到很大的限制。天然抗菌剂主要是来自于天然植物的提取物，比如壳聚糖、日柏醇、山梨酸等，相比之下该类抗菌剂安全性高、适用范围也更广泛，但是天然抗菌剂普遍制备较为困难，成分结构复杂，不易合成，通常是直接提取，成本也较高，因此不易规模化进行生产。与前两类相比，无机抗菌剂有很大的优势，因其具有较高的耐热性、持续性以及抗菌广谱性等卓越的优点受到了各界更多的关注。
根据抗菌机理，可将无机抗菌剂分为两大类，其中一类是以金属离子或者其化合物作为核心的抗菌剂，如银、铜金属等；而另一类则是以二氧化铁为代表，这类抗菌剂具有光催化活性的特点，如TiO2、ZnO等，但由于这类抗菌剂一定是要在紫外线照射及氧气（或水）的存在条件下才具有杀菌活性，简单讲就是没有阳光的照射，该类抗菌剂就不能发挥杀菌性能，因此它也是具有一定的局限性的。总之，银系抗菌剂以其稳定性好、安全性高、抗菌持效性强等诸多优点而备受亲睐。
银系纳米抗菌剂按照形态主要包分为银纳米颗粒和载银纳米材料。银纳米颗粒由于尺度小，当它遇光或是长期保存的过程中极易发生氧化变色，在进行杀菌时容易聚集，分散不开，使得有效杀菌成分发挥不充分，从而降低了抗菌活性，因此纳米银颗粒的杀菌应用有很大的局限性。相比较而言，载银抗菌剂因为形态上的差异，不会发生这样的问题，因此具有较高的抗菌活性，目前对于纳米银的载体研究报道有很多，主要有二氧化鞋、二氧化钛、三氧化二招、碟酸妈、碳纤维、沸石等。其中，二氧化硅疏松多孔，化学性质稳定，是一种优良的载体材料。载银抗菌材料虽然能够提高其抗菌活性和安全性，但仍存在着早期银离子释放过快和抗菌寿命短的问题。为解决上述问题，本文选择二氧化娃作为包覆层，将银包覆在二氧化硅内部，形成核壳结构来提高抗菌活性。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract： 1
keywords： 1
引言 1
1 材料与方法 1
1.1 仪器及试剂 3
1.1.1 材料与试剂 3
1.1.2 仪器与设备 3
1.2 实验方法 3
1.2.1 纳米Ag的制备 3
1.2.2 纳米Ag@SiO2的制备 3
1.2.3 纳米Ag@SiO2表征 3
1.2.4 纳米Ag@SiO2抑菌性能测定 3
1.2.5 SEM观察 4
2 结果与分析 4
2.1 纳米Ag@SiO2表征 4
2.1.1 纳米Ag@SiO2粒径分布图 4
2.1.2 纳米Ag@SiO2TEM图 4
2.1.3 纳米Ag@SiO2紫外可见吸收光谱 5
2.1.4 纳米Ag@SiO2XRD图谱 5
2.2 菌体浓度与吸光值标准曲线 5
2.3 最小抑菌浓度（MIC）及最低杀菌浓度（MBC）的测定 6
2.4 SEM分析 6
3 讨论 7
3.1 纳米A g@SiO2的构建 7
3.2 纳米A g@SiO2对抑菌性能 7
4 结论 7 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
致谢 8
参考文献： 8
功能性纳米Ag@SiO2新材料构建及结构表征研究
引言
八十年代诞生进而蓬勃发展的纳米技术为新材料的研发制造提供了一个新的发展方向，核壳结构的纳米复合型材料也是其中一员，它是通过在纳米尺度上对各个组分进行合理的设计、裁剪和包装，使其不仅能够发挥出纳米粒子本身的化学效应，又能够融合材料中各组分的优势，因此，这种复合型纳米材料具有着良好的应用前景。针对于一种核壳结构的纳米材料——Ag@SiO2进行的研究为数不多，而且在制备该材料的过程当中普遍存在着很多缺陷，如制备出的材料浓度较低、过程较为繁琐、材料的分散性差以及在有机环境中合成时对环境友好性差等问题，另外，对于其杀菌性能和防腐性能等其他方面的详细报道甚少。因此，本文拟利用银超强的抗菌性，并借助SiO2多孔的壳结构，设计、组装核壳结构纳米Ag@SiO2，以满足食品包装中新型纳米材料的需要。在深入研究其结构表征、杀菌动力学、杀菌机理等性能的基础上，提高其抑菌保鲜的性能。
银（Ag）是人们常见的一种金属，原子序数47，分子量108。人类历史中对银的利用非常广泛，在自然界中，银主要以化合物的形式存在。在已发现元素中，金属银具有最高的电导率，而且银的导热率比任何其它金属普遍高。众所周知，银本身就具有着极强的杀菌能力，微量的银就能净化水的纯度，而且对人体无毒无害，在人体内难以累积，抗菌性能上具有广谱性、高效率、不易产生耐药性等特点。而纳米银与单质银相比，在催化反应、广谱抗菌、表面增强拉曼散射以及生物和医学传感器等各个方面有更加显著的性能。但是，纳米银的性能受限于它的晶体形貌。比如，纳米银棒有两个不同的表面等离子吸收峰，其中最大吸收峰可红移到700 nm左右，而球形的纳米银颗粒并不存在两个表面等离子吸收峰，其大约在420 nm处，只存在唯一的表面等离子共振吸收峰。
二氧化硅又称硅石，化学式是SiO2，分子量60，SiO2在自然界中主要以晶体的状态存在，并且化学性质十分稳定，不溶于水也不会跟水发生反应。二氧化硅具有尺寸较小、微孔多、比表面积大、热稳定性高和表面渗透性好等特点。而纳米SiO2对于紫外线、可见光以及红外线有很强的反射能力，且纳米SiO2表面具有十分丰富的氢氧键，通过一些手段方法，使其改性赋予功能化，从而在光、电、热、磁以及催化等方面发挥出优异的性能。
抗菌材料是指自身具有杀灭有害细菌或者是能够抑制有害微生物生长繁殖功能的一种新型功能材料。目前，抗菌材料受到各界广泛的关注，在医疗、生物、化学、食品包装等不同的领域都有很大的发展空间。抗菌材料中的有效成分是抗菌剂，材料中的抗菌剂成分与微生物的细胞接触并发生作用，使细胞受到破坏，失去生物学功能，从而达到杀灭细菌的效果。通过结合抗菌材料优越的抑菌或杀菌性能，应用适当的合成方法，对材料改进并进行表征研究测定其抗菌性能，更好的提高抗菌性能。
抗菌剂主要分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂三大类。有机抗菌剂主要成分为有机酸类、酚类、季铵盐类、吡唑类等物质，虽然这种抗菌局普遍具有杀菌速度快、杀菌范围广的优点，但是通常都具有较高的毒性、而且本身的寿命较短，在外界环境中容易分解，从而使得应用受到很大的限制。天然抗菌剂主要是来自于天然植物的提取物，比如壳聚糖、日柏醇、山梨酸等，相比之下该类抗菌剂安全性高、适用范围也更广泛，但是天然抗菌剂普遍制备较为困难，成分结构复杂，不易合成，通常是直接提取，成本也较高，因此不易规模化进行生产。与前两类相比，无机抗菌剂有很大的优势，因其具有较高的耐热性、持续性以及抗菌广谱性等卓越的优点受到了各界更多的关注。
根据抗菌机理，可将无机抗菌剂分为两大类，其中一类是以金属离子或者其化合物作为核心的抗菌剂，如银、铜金属等；而另一类则是以二氧化铁为代表，这类抗菌剂具有光催化活性的特点，如TiO2、ZnO等，但由于这类抗菌剂一定是要在紫外线照射及氧气（或水）的存在条件下才具有杀菌活性，简单讲就是没有阳光的照射，该类抗菌剂就不能发挥杀菌性能，因此它也是具有一定的局限性的。总之，银系抗菌剂以其稳定性好、安全性高、抗菌持效性强等诸多优点而备受亲睐。
银系纳米抗菌剂按照形态主要包分为银纳米颗粒和载银纳米材料。银纳米颗粒由于尺度小，当它遇光或是长期保存的过程中极易发生氧化变色，在进行杀菌时容易聚集，分散不开，使得有效杀菌成分发挥不充分，从而降低了抗菌活性，因此纳米银颗粒的杀菌应用有很大的局限性。相比较而言，载银抗菌剂因为形态上的差异，不会发生这样的问题，因此具有较高的抗菌活性，目前对于纳米银的载体研究报道有很多，主要有二氧化鞋、二氧化钛、三氧化二招、碟酸妈、碳纤维、沸石等。其中，二氧化硅疏松多孔，化学性质稳定，是一种优良的载体材料。载银抗菌材料虽然能够提高其抗菌活性和安全性，但仍存在着早期银离子释放过快和抗菌寿命短的问题。为解决上述问题，本文选择二氧化娃作为包覆层，将银包覆在二氧化硅内部，形成核壳结构来提高抗菌活性。
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