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《中国建筑材料科学研究总院》 2018年
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硅藻土表面改性负载石榴皮抗菌组分及性能

赵宇翔  
【摘要】:将天然植物抗菌材料负载于硅藻土上,能提高植物抗菌材料抗菌活性的稳定性、长效性,方便其在建材等更多领域中的应用。本文对抗菌植物进行有效提取,以硅藻土为载体,制备了硅藻土基植物抗菌材料。利用超声波提取法对鱼腥草、艾蒿、石榴皮、板蓝根、荷叶、穿心莲、银杏叶、樟树叶和竹叶进行提取,然后利用振荡法对提取物进行两步筛选,首先检测浓缩液的抗菌活性,然后测定其最小抑菌浓度,结果发现:石榴皮提取物的抗菌活性最强,对菌种浓度为10~3 cfu/mL的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的MIC值分别为7.52、2.51 mg/mL;分别研究石榴皮提取条件的影响,结果发现最佳提取条件为:乙醇浓度70%,料液比1:15,粒度200目,超声提取30 min,此条件下活性成分得率为8.34%,对金黄色葡萄球菌的抑菌圈为14 mm。利用Al~(3+)/OH~-对硅藻土进行无机改性,壳聚糖对硅藻土进行有机改性,分别负载石榴皮提取物,并利用振荡法检测其抗菌性,结果发现:硅藻土经无机改性比有机改性、未改性硅藻土制备的复合材料抗菌活性更高;采用FT-IR、SEM对制备的复合材料进行表征,结果发现:硅藻土经无机改性后,石榴皮提取物成功负载于硅藻土上,而有机改性、未改性硅藻土对石榴皮提取物的负载不明显;通过改变OH~-与Al~(3+)的摩尔比研究硅藻土最佳无机改性条件,结果发现:当OH~-与Al~(3+)的摩尔比为1.89时复合材料的抗菌活性最高,利用ASTM E 2149-13a动态法检测其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为94.22%、99.99%。对硅藻土无机改性前后负载石榴皮提取物的负载量进行对比研究,结果发现:无机改性硅藻土的负载量明显高于原土,磁力搅拌7 h后负载量为170 mg/g,而硅藻原土负载量仅为45 mg/g;采用FT-IR、BET、Zeta电位、XPS等表征手段对硅藻土及复合材料的结构性能进行表征,结果表明:无机改性硅藻土对石榴皮提取物的化学性吸附和静电吸引的共同作用,是其负载能力提高的主要原因。利用紫外线对石榴皮提取物及复合材料进行照射,或对提取物及复合材料进行121℃湿热处理,结果发现:提取物和复合材料经紫外线照射100 h或湿热处理0.5 h,抗菌活性基本不变,故提取物及复合材料均具有良好的耐紫外线照射和耐热性;并且通过对H_3N_2流感病毒灭活检测发现,提取物及复合材料对H_3N_2流感病毒具有一定的灭活效果。
【学位授予单位】:中国建筑材料科学研究总院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TB34

【参考文献】
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