納米銀修飾多壁碳納米管復(fù)合材料的制備和殺菌性能研究.pdf

1、本論文的主要目的是改善碳納米管的溶解性以及探索制備碳納米管/納米銀復(fù)合材料簡(jiǎn)單、高效的方法。
　　 本論文采用共價(jià)改性(強(qiáng)氧化法)法,用濃硫酸和濃硝酸混酸對(duì)多壁碳納米管改性,使碳納米管表面上生成羧基。傅里葉紅外分析表明改性后的碳納米管出現(xiàn)了明顯的羧基峰。文章重點(diǎn)討論了利用聚丙烯酸(PAA)非氧化法改性多壁碳納米管。通過對(duì)反應(yīng)時(shí)間和AA/MWNTs質(zhì)量比的TGA分析得出:反應(yīng)時(shí)間8h,AA/MWNTs為20:1時(shí)是最佳反應(yīng)條件。X

2、PS分析表明PAA與碳納米管之間的結(jié)合是化學(xué)鍵結(jié)合的。對(duì)比兩種處理方法處理的碳納米管的微觀SEM和TEM圖,看出PAA改性的碳納米管的長(zhǎng)短沒有任何變化,也沒有端口開口現(xiàn)象,與混酸處理的強(qiáng)氧化剪切作用相比(碳納米管斷裂,碳納米管的端口已被打開),PAA改性方法使碳納米管的基本形態(tài)得到了很好的保護(hù),不會(huì)出現(xiàn)破壞碳納米管本身基本性質(zhì)的情況。通過溶解性觀察,兩種改性方法得到的碳納米管溶解性能都得到了很大的提高。
　　 本論文探索了碳納米

3、管/納米銀復(fù)合材料的制備方法,以及其殺菌性能的研究。在實(shí)驗(yàn)前期,我們成功的利用化學(xué)還原劑法制備了碳納米管/納米銀的復(fù)合材料。得到利用化學(xué)還原法制備碳納米管載銀復(fù)合材料的理想工藝條件:反應(yīng)時(shí)間為60℃,反應(yīng)溫度為4h,硝酸銀比率(摩爾比)為1,PVP比率(摩爾比)為1。TEM、XRD和粒徑分布測(cè)試納米銀的粒徑在5nm-10nm之間,納米銀在碳納米管表面分布比較均勻,載銀率大概在10％。通過XPS分析看出,納米銀與碳納米管之間是化學(xué)鍵合的,

4、這保證了碳納米管/納米銀的復(fù)合材料的穩(wěn)定性。由抑菌圈實(shí)驗(yàn)可證明制得的碳納米管載銀體系有較好的殺菌性,
　　 本論文探索了新的紫外光照還原法制備碳納米管/納米銀方法。該方法與前人所采用的制備方法相比,操作更容易可行、反應(yīng)環(huán)境體系更簡(jiǎn)單,不需要外加保護(hù)劑和還原劑等。是一個(gè)新的、簡(jiǎn)單易行又高效環(huán)保的制備方法。紫外光照還原的最佳制備工藝條件是:硝酸銀濃度5mM,40W紫外光照5h。TEM結(jié)果顯示制備所得納米銀/碳納米管復(fù)合材料中,納米銀

5、顆粒的粒徑大約在5 nm-7 nm,且在碳納米管表面分布均勻。XRD分析表明,納米銀主要是以面心立方結(jié)構(gòu)存在。XPS分析得到,Ag的電子能級(jí)向高處移動(dòng)了,表明納米銀顆粒與碳納米管之間是化學(xué)結(jié)合的。與未載的碳納米管相比,納米銀/碳納米管復(fù)合材料對(duì)我們提取的海洋細(xì)菌有明顯的抑菌作用。
　　 在成功制備碳納米管/納米銀復(fù)合材料的基礎(chǔ)上,考察了碳納米管/納米銀復(fù)合材料對(duì)三種海洋細(xì)菌的殺菌效果,通過抑菌圈實(shí)驗(yàn),可以看到制得的復(fù)合材料具有明