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纳米材料抗菌性能的研究

作　者: 奚正英
导　师: 孙淑清
学　校: 天津大学
专　业: 物理化学
关键词: 纳米抗菌剂 最低抑菌浓度 抑菌圈 抗菌效果
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌为受试菌株,通过悬液定量杀灭试验和抑菌圈试验检测纳米抗菌剂的抗菌、抑菌能力;并对纳米薄膜抗菌性能进行研究。在本文的研究工作中,首先测定纳米TiO2、纳米ZnO抗菌剂的最低抑菌浓度（MIC）与最高杀菌浓度（MBC）,这为纳米抗菌剂在实际应用中的添加量给出了一个参考值;通过试验对影响抗菌剂的抗菌性能的几个因素（抗菌剂浓度、光照时间、pH值与抗菌剂煅烧温度）进行探讨;通过抑菌圈试验更直接展现纳米抗菌剂的抗菌性能。在纳米薄膜抗菌试验中,比较经过不同热处理的纳米材料的抗菌性能的差异,以及探讨了不同介质浸泡对抗菌剂性能的影响;检测抗菌剂作用时间的长短对抗菌性能的影响。结果表明,当纳米抗菌剂在其浓度为1000ppm（最低抑菌浓度）以上时,对1×107～2×107cfu/mL（最高杀菌浓度）受试菌株的抑菌率可高达99.99%。在纳米薄膜抗菌试验中,测的热处理温度为400℃时候,抗菌效果最好,热处理温度越高,抗菌效率越低;通过对纳米TiO2薄膜的XRD、SEM分析,400℃热处理制得的纳米薄膜表面致密均匀,薄膜的厚度300～400nm,小于可见光波长,具有良好的透光性。另外,经过1d与7d作用时间抗菌剂的抗菌效果无明显变化,说明纳米抗菌剂具有良好的抗菌耐久性。而抗菌剂对不同细菌都具有抗菌效果,说明纳米抗菌剂具有良好的抗菌谱。

全文目录


第一章 绪论  10-23
  1．1 微生物危害及抗菌材料的必要性  10-12
    1．1．1 微生物及其危害  10-11
    1．1．2 微生物在材料表面的生长  11
    1．1．3 常见的微生物抑制方法  11-12
  1．2 抗菌材料的发展  12-13
  1．3 纳米TiO_2光催化抗菌剂的制备方法  13-15
  1．4 纳米TiO_2膜的制备方法  15-18
    1．4．1 基于纳米TiO_2溶胶的涂层方法  15-16
    1．4．2 制备TiO_2电化学方法  16-17
      1．4．2．1 阳极电沉积法  16
      1．4．2．2 阴极电沉积法  16
      1．4．2．3 电泳法制备TiO_2超微粒薄膜  16-17
    1．4．3 制备TiO_2薄膜的化学气相沉淀法  17
    1．4．4 制备TiO_2薄膜的物理方法  17
    1．4．5 制备TiO_2薄膜的组装方法  17-18
    1．4．6 喷雾热分解法  18
  1．5 抗菌剂抗菌动力学  18-22
    1．5．1 影响抗菌剂抗菌性能的主要因素  18-21
      1．5．1．1 抗菌剂的化学组成(品种)  18-19
      1．5．1．2 抗菌剂的分散状态  19
      1．5．1．3 抗菌剂的浓度  19
      1．5．1．4 微生物种类和生理构造  19-20
      1．5．1．5 微生物生理状态和变异状况  20
      1．5．1．6 环境因素  20-21
    1．5．2 正常增殖条件下微生物生长动力学  21-22
  1．6 研究思路  22-23
    1．6．1 研究目的  22
    1．6．2 实验方法  22-23
第二章 纳米粉体抗菌性能的研究  23-43
  2．1 试验部分  23-27
    2．1．1 设备和试剂  23-24
    2．1．2 试验准备  24-25
      2．1．2．1 抗菌剂悬浮液制备和稀释  24
      2．1．2．2 受试菌液制备  24
      2．1．2．3 培养基及溶液的配制  24-25
      2．1．2．4 玻璃器皿的灭菌  25
    2．1．3 操作步骤  25-26
      2．1．3．1 培养基准备  25
      2．1．3．2 菌液活化  25
      2．1．3．3 菌液稀释  25
      2．1．3．4 “0”接触时间菌落数  25-26
      2．1．3．5 接种  26
      2．1．3．6 光照  26
      2．1．3．7 培养计数  26
    2．1．4 菌落数计算  26-27
      2．1．4．1 平皿菌落数的选择  26
      2．1．4．2 菌落计数方法  26
      2．1．4．3 结果计算  26-27
  2．2 最低抑菌浓度与最高杀菌浓度的测定  27
    2．2．1 最低抑菌浓度测定  27
      2．2．1．1 抗菌剂准备  27
      2．2．1．2 MIC的测定  27
    2．2．2 最高杀菌浓度测定  27
      2．2．2．1 抗菌剂准备  27
      2．2．2．2 MBC测定  27
  2．3 抑菌圈实验  27-28
  2．4 光催化型抗菌剂的抗菌机理  28-30
  2．5 结果与讨论  30-41
    2．5．1 最低抑菌浓度与最高杀菌浓度的测定结果  30-31
      2．5．1．1 最低抑菌浓度的测定结果  30-31
      2．5．1．2 最高杀菌浓度的测定结果  31
    2．5．2 煅烧温度对纳米颗粒抗菌效果的影响  31-34
      2．5．2．1 不同煅烧温度的锐钛型TiO_2的抗菌对照  31-32
      2．5．2．2 不同煅烧温度的锐钛型ZnO的抗菌对照  32-34
    2．5．3 pH值对抗菌效果的影响  34-36
      2．5．3．1 pH值对TiO_2(G400)抗菌效果的影响  34-35
      2．5．3．2 pH值对ZnO(G400)抗菌效果的影响  35-36
    2．5．4 浓度对抗菌效果的影响  36-38
      2．5．4．1 TiO_2(G400)不同浓度下的抗菌效果  36-37
      2．5．4．2 ZnO(G400)不同浓度下的抗菌效果  37-38
    2．5．5 光照时间对抗菌效果的影响  38-40
      2．5．5．1 光照时间对TiO_2(G400)抗菌效果的影响  38-39
      2．5．5．2 光照时间对ZnO(G400)抗菌效果的影响  39-40
    2．5．6 抑菌圈试验  40-41
      2．5．6．1 TiO_2(G400)抑菌试验效果  40-41
      2．5．6．2 ZnO(G400)抑菌试验效果  41
  2．6 TiO_2薄膜的TEM分析  41-42
  2．7 本章小结  42-43
第三章 TiO_2薄膜抗菌性能的研究  43-53
  3．1 TiO_2薄膜的制备  43-44
  3．2 纳米薄膜抗菌试验的研究  44-46
    3．2．1 试验准备  44-45
      3．2．1．1 受试菌株准备  44
      3．2．1．2 培养基及溶液的配制  44-45
      3．2．1．3 玻璃器皿的灭菌  45
      3．2．1．4 抗菌剂的准备  45
    3．2．2 操作步骤  45-46
      3．2．2．1 培养基准备  45
      3．2．2．2 菌液活化  45
      3．2．2．3 “0”接触时间菌落数测定  45
      3．2．2．4 接种  45
      3．2．2．5 活菌计数  45-46
      3．2．2．6 结果计算  46
  3．3 结果与讨论  46-49
    3．3．1 纳米陶瓷的抗菌效果  46
    3．3．2 光照时间对抗菌效果的影响  46-47
    3．3．3 不同热处理温度的镀膜陶瓷抗菌性研究  47-48
    3．3．4 不同介质浸渍样品的抗菌效果  48
    3．3．5 抗菌产品耐久性试验  48-49
  3．4 TiO_2薄膜的XRD、SEM分析  49-52
  3．5 TiO_2薄膜的EDS分析  52
  3．6 本章小结  52-53
第四章 全文总结  53-55
  4．1 影响抗菌剂抗菌能力的因素  53-54
    4．1．1 热处理温度的影响  53
    4．1．2 抗菌剂的浓度的影响  53
    4．1．3 光照时间的影响  53-54
    4．1．4 pH值对抗菌效果的影响  54
  4．2 最低抑菌浓度和最高杀菌浓度  54-55
参考文献  55-58
发表论文和科研情况说明  58-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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