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《华中农业大学》 2016年
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氧化石墨烯复合材料对病原菌的抗菌效应研究

孙龙  
【摘要】:随着农药和抗生素的长期大量使用,越来越多的抗药性很强的超级细菌产生。寻找一种能代替传统药物的高效安全杀菌新材料一直是众多研究者的努力方向。其中纳米材料杀菌,这种被认为细菌无法产生抗性的杀菌方式一直是研究热点。基于以上研究背景,以氧化石墨烯为基础,分别对其进行了银纳米颗粒和氮化碳纳米片修饰,并研究了修饰后复合材料的杀菌效果和机理。主要内容和结果如下:(1)GO-AgNPs通过静电自组装合成,在水中有很好的分散性。在9.37μg/mL的浓度下材料对禾谷镰刀菌的致死率达到99.9%。而单独的GO和AgNPs达到相同的效果却分别需要250μg/mL和12.45μg/mL的浓度。TEM和SEM的结果表明,GO-AgNPs拥有比GO和AgNPs更强的杀菌效果是因为他们之间的协同作用。并且,离体叶片试验的结果表明,GO-AgNPs可以很好的抑制禾谷镰刀菌孢子引起的病变区域增大,有效防止作物被真菌感染。(2)以尿素为原料合成g-C_3N_4,然后加入1%的GO通过超声合成GO/g-C_3N_4。以大肠杆菌为实验对象,结果表明100μg/mL的复合材料在2 h的可见光照下,可以杀死97.9%的大肠杆菌,在相同的实验条件下,g-C_3N_4只能杀死19.8%的大肠杆菌。通过捕获剂实验和SEM发现是GO/g-C_3N_4在光照条件下产生的带正电荷的空穴起到了主要杀菌作用,空穴有很强的氧化能力,与细胞膜接触后将细胞膜氧化变形甚至破裂,从而导致细菌死亡。因为GO可以有效地接受和传递光生电子,增强电子和空穴的分离效率,所以GO/g-C_3N_4的杀菌效果比g-C_3N_4好。而且经过4次循环使用,GO/g-C_3N_4的抗菌能力几乎没有衰减。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TQ127.11;TB33

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