載銀銅鐵氧體中空纖維的制備及抑菌性能研究.pdf

1、隨著人民生活水平的不斷提高,控制和消滅有害細(xì)菌的生長和繁殖,保護(hù)人類健康安全,日益受到重視。由于金屬離子型無機(jī)抗菌劑所具備的諸多優(yōu)點(diǎn)及良好的商業(yè)前景,使其成為抗菌劑領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。銅鐵氧體(CuFe2O4)是一種無機(jī)非金屬材料,由于具有大的比表面積,良好的磁性能、催化性能而受到廣泛研究。針對目前抗菌劑微粒尺寸大、易團(tuán)聚、抗菌長效性差、抗菌劑難以回收利用等缺點(diǎn),本文首次制備了載銀銅鐵氧體(Ag/CuFe2O4)中空纖維,并利用其良好的磁性

2、能實(shí)現(xiàn)抗菌劑的循環(huán)利用。
　　 采用有機(jī)凝膠-熱分解法制備了CuFe2O4中空纖維,并對其凝膠紡絲制備前驅(qū)體纖維的條件進(jìn)行了優(yōu)化。利用浸漬法、煅燒工藝制備了Ag/CuFe2O4纖維,并對最佳浸漬條件進(jìn)行了優(yōu)化。通過紅外光譜(FTIR),X射線衍射(XRD),掃描電鏡(SEM)、振動樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等表征手段對CuFe2O4纖維以及Ag/CuFe2O4纖維進(jìn)行了表征并測試了Ag/CuFe2O4纖維的抑菌性能。對Ag/CuFe2

3、O4纖維進(jìn)行了磁性回收利用試驗(yàn),得出了較好的重復(fù)利用效果。具體結(jié)果如下:
　　 采用有機(jī)凝膠-熱分解法800℃熱處理2h成功制備了直徑1μm左右,長度為10～20μm平均晶粒尺寸為25.7nm的CuFe2O4中空纖維。CuFe2O4纖維具有優(yōu)良的鐵磁性能,飽和磁化強(qiáng)度和剩磁分別為40.3emu/g和23.5emu/g。利用浸漬法并經(jīng)過150℃和500℃后續(xù)熱處理1h分別得到了銀價(jià)態(tài)為離子型和單質(zhì)型的Ag/CuFe2O4纖維。兩種

4、Ag/CuFe2O4纖維的飽和磁化強(qiáng)度和剩磁分別為31.5emu/g,17.0emu/g(離子型)和31.2emu/g,17.0emu/g(單質(zhì)型)。
　　 抑菌實(shí)驗(yàn)表明,載體CuFe2O4纖維無抑菌效果,兩種Ag/CuFe2O4纖維都具有較強(qiáng)的抑菌效果,銀離子型Ag/CuFe2O4纖維對大腸桿菌(Escherichiacoli)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcuaureus)、沙門氏菌(SalmonellaTyphi

5、)和副溶血性弧菌(Vibrioparahemolyticus)的最小抑菌濃度(MIC)值相同,均為64μg/mL。銀單質(zhì)型Ag/CuFe2O4纖維對上述四種菌的MIC均為128μg/mL。通過磁性收集和重復(fù)利用,銀單質(zhì)型Ag/CuFe2O4纖維比銀離子型Ag/CuFe2O4纖維具有更長的使用壽命,前者對E.coli和S.aureus的重復(fù)使用次數(shù)分別為8次和9次抑菌效果沒有明顯損失,后者對E.coli和S.aureus的重復(fù)使用次數(shù)分別