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《暨南大学》 2011年
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鏻盐柱撑层状锆盐的制备、结构及性能研究

廖马花  
【摘要】:近年来,微生物灾害事件频频发生,使用长效抗菌材料是一种安全有效的控制微生物传播的方法。目前以层状化合物为载体制备长效复合抗菌剂的研究报道较多。所用的层状化合物主要是粘土,负载的抗菌活性成分包括无机金属离子(银、铜、锌和稀土离子),有机阳离子(铵盐离子、鳞盐离子)。但是,粘土的纯度低,粒子大且分布宽,并且其高粘度使清洗困难。所以有必要组装可以克服现有粘土缺点的新型层状化合物,进而获得新型柱撑化合物抗菌剂。层状锆盐(α-ZrP)晶形结构好、层状结构稳定、化学稳定性高、易发生离子交换反应,且可以根据实际需要选择相应的基团同层表面的-OH基团发生置换反应。因此,本论文设计将耐热性好、稳定性高的鳞盐插入经过处理的层状锆盐前驱体中,得到结构规整、稳定性好、抑菌效率高的新型柱撑化合物抗菌剂。 首先,采用水热法,以氯氧化锆(ZrOCl2·8H2O)和浓H3PO4为原料,在1100C下制备了层状锆盐,舍弃了传统制备工艺中采用氟化物作原料对环境的污染和对人体的侵害。 其次,采用离子交换法分别将不同鳞盐插入层状锆盐中得到一系列鳞盐柱撑层状锆盐(QPS-ZrPs)。通过热重分析(TGA)、红外分析(FTIR)、X射线衍射法(XRD)、透射电镜(TEM)扫描电镜(SEM)对QPS-ZrPs的结构进行了表征,并测定了QPS-ZrPs的Zeta电位、比表面积和在水中的析出量。发现鳞盐已经成功插入层状锆盐的层间,并且QPS-ZrPs的层间距随着鳞盐含量的增加和烷基链的增长而扩大;SEM结果发现,锆盐为片状结构,而鳞盐柱撑锆盐为不规则的形状;TG结果表明QPS-ZrPs中鳞盐的热分解起始温度都大于250℃,具有良好的热稳定性;十二烷基三丁基鳞盐柱撑层状锆盐(鏻盐含量为5.61 wt%)的热稳定性最好,有机物失重5%时温度可达320℃,最大热分解率温度达384。C;随着鏻盐含量的增加,鏻盐柱撑层状锆盐的Zeta电位越正、比表面积降低、热稳定性降低。 最后,研究了鏻盐柱撑层状锆盐的长效抑菌性能。比较了不同含量和链长的鳞盐柱撑层状锆盐的抑菌性能,发现对于同一鏻盐柱撑层状锆盐来说,随着鏻盐含量的增加,抑菌性能增强;当鳞盐含量相近时,十二烷基三丁基鳞盐柱撑层状锆盐的抑菌性能最好;鳞盐含量为22.34 wt%的十二烷基三丁基鳞盐柱撑层状锆盐显示出良好的长效抑菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为150 mg·L-1和30 mg·L-1,在50℃的蒸馏水中浸泡72 h后,只有2.72%质量分数的鳞盐释放出来,其抑菌性能没有明显下降,表明其具有长效抑菌性能。
【学位授予单位】:暨南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O611.4

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