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《中国海洋大学》 2014年
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氧化石墨烯/氧化亚铜纳米复合材料的制备及其抑菌性研究

马振青  
【摘要】:近年来氧化石墨烯/氧化亚铜复合材料的研究比较活跃,由于其优异的性能,已被广泛应用到光催化、太阳能电池、生物传感器等领域。但是此复合材料的制备仍然有一定的局限性:氧化石墨烯上负载的氧化亚铜粒径大,形貌不规则,限制了它的许多应用。本论文通过简单的室温液相法成功的将25nm左右的立方氧化亚铜负载到氧化石墨烯上,并研究了它的抑菌性[1]和光催化性。论文的具体内容如下: 1.不同尺寸不同形貌纳米氧化亚铜的制备 通过探索不同的制备方法,改变不同的变量制备了不同的氧化亚铜:从500nm左右不规则形貌的氧化亚铜到25nm左右的立方氧化亚铜。而立方纳米氧化亚铜是通过一种简单的室温液相法合成的。并且通过改变氢氧化钠和抗坏血酸的添加顺序以及表面活性剂的浓度成功的改变了纳米氧化亚铜的粒径以及形貌。 2.氧化石墨烯/氧化亚铜纳米复合材料的制备及表征 和氧化亚铜制备不同的是,复合材料的制备需要在添加表面活性剂、还原剂、氢氧化钠之前,将一定量的氧化石墨烯和硫酸铜溶液混合搅拌一段时间。其中利用室温液相法合成的复合材料经过XRD、UV-vis、TEM等分析表明氧化亚铜可均匀地分散在氧化石墨烯上,并且没有多余的氧化亚铜分散在氧化石墨烯之外。 3.纳米氧化亚铜以及纳米复合材料的抑菌性研究 将制备的纳米氧化亚铜以及纳米复合材料应用于抑菌性研究。抑菌圈以及平板菌落实验表明纳米复合材料相比于单独的氧化亚铜有效抑菌时间较长,这主要是因为氧化石墨烯可以延缓铜离子的释放,发挥缓释作用。而且氧化亚铜的粒径越小,相应的抑菌性越强。另外实验结果还表明,立方氧化亚铜的抑菌性要强于同粒径的无规则的氧化亚铜。因此负载小粒径立方氧化亚铜的复合材料在具备较长有效抑菌时间的同时也具有相对较强的抑菌性,是一种比较理想的抑菌材料,因此在抑菌领域有很大的应用潜力。 4.纳米氧化亚铜以及纳米复合材料的光催化性研究 将制备的纳米氧化亚铜进行光催化降解亚甲基蓝溶液实验。理论上氧化亚铜粒径越小,相应的能隙越大,光催化性也就越强。但是实验结果却表明:所制备的纳米氧化亚铜基本没有光催化性。作为对比,纳米复合材料除了在光照之前有较强的吸附性之外,和氧化亚铜一样,没有表现出明显的光催化性。主要是因为粒径小的氧化亚铜,在光照条件下很容易发生光腐蚀现象,被氧化为氧化铜。而氧化铜对亚甲基蓝溶液基本上没有吸附性以及光降解性。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TB332;TB383.1

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【参考文献】
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