稀土纳米复合材料的制备及其抑菌性能研究

摘要

本论文首先以化学沉淀法合成了稀土纳米氧化物，然后借助偶联接枝法、氧化还原法和反胶束等方法合成了负载型、包覆型等稀土纳米氧化物复合材料，最后研究了这些稀土纳米复合材料清除羟基自由基能力大小和经过不同表面修饰改性前后的抑菌性能大小，并简单阐述了该类稀土纳米复合材料的抑菌作用机理。主要研究内容和结论如下:
　　1.以化学沉淀法合成的棒状La2O3稀土纳米粒子为基础，使用偶联接枝法制备了La2O3-黄酮稀土纳米复合材料，应用扫描电镜、透射电镜、红外、热重分析等手段对产品进行了分析检测，并进行了清除羟基自由基和体外抑菌实验，结果表明在改善黄酮水溶性的同时，该稀土纳米复合材料同时具有较强的抗氧化性能和抑菌性能。
　　2.以棒状La2O3稀土纳米粒子为原料，使用氧化还原法合成了负载型Ag-La2O3纳米复合材料，借助扫描电镜、透射电镜、X射线能谱仪、X射线粉末衍射和X射线光电子能谱对复合材料进行表征，清除羟基自由基和抑菌结果表明银纳米粒子在抑菌过程中起到了主要的作用且该稀土纳米复合材料同时具有较强的清除羟基自由基和抑制细菌生长能力，最后简单探讨了该复合材料抑制细菌生长的作用机理。
　　3.借助反胶束技术合成了CeO2包覆Ag纳米粒子的核壳型Ag@CeO2稀土纳米复合材料，采用X射线粉末衍射、透射电镜和X射线光电子能谱等对该复合材料的形貌与结构进行了分析，同时研究了该复合材料的抗氧化和抑菌能力大小，结果表明该材料具有很强的清除羟基自由基能力，且清除机理与La2O3类稀土氧化物的清除机理不同，另外该材料具有较强的抑菌能力，且属于广谱抑菌剂。
　　4.通过NaBH4的还原作用制备了N-乙酰基-L-半胱氨酸和还原型谷胱甘肽稳定的银纳米粒子，应用红外、X射线粉末衍射、紫外吸收、高分辨率透射电子显微镜等手段对银纳米粒子进行表征，并借助扫描电镜分析了银纳米粒子抑制细菌生长的作用机理，同时使用纸片扩散法和平板划线法抑菌试验发现，与含银金属化合物相比较，两种不同氨基酸包覆的Ag纳米粒子对革兰氏阳性菌种金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌种大肠杆菌均表现出较强的抑菌作用，同时它们具有很好的稳定性，这为后续设计合成其他抑菌稀土类纳米复合材料提供了理论依据和技术指导。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 纳米材料简介

1．2 金属氧化物纳米材料简介

1．3 稀土类金属纳米氧化物及复合材料

1．3．1 生物医学应用中稀土纳米氧化物及复合材料的常见合成方法

1．3．2 稀土类纳米氧化物及复合材料在生物医学领域的应用进展

1．3．3 稀土类纳米氧化物及复合材料在生物医学应用中存在的问题

1．4 课题研究的目标，内容和创新点

第二章 稀土纳米氧化镧-黄酮的制备及抗氧化、抑菌性能研究

2．1 实验部分

2．1．1 实验试剂及测试仪器

2．1．2 氧化镧纳米粒子及氧化镧-黄酮纳米复合材料的制备方法

2．1．3 清除羟基自由基能力大小研究

2．1．4 抑制细菌生长能力大小研究

2．2 结果与讨论

2．2．1 SEM分析

2．2．2 FT-IR分析

2．2．3 热稳定性分析

2．2．4 清除羟基自由基能力大小研究

2．2．5 抑制细菌生长能力大小研究

2．3 本章小结

第三章 氧化还原法制备Ag-La2O3复合物及抑菌、抗氧化性质研究

3．1 实验部分

3．1．1 实验试剂及仪器

3．1．2 实验合成方法

3．1．3 清除羟基自由基检测

3．1．4 纸片扩散法和浊度法体外研究抑菌能力大小

3．1．5 抑制细菌生长机理研究

3．2 结果与讨论

3．2．1 XRD对比分析

3．2．2 SEM及TEM对比分析

3．2．4 XPS对比分析

3．2．5 清除羟基自由基结果分析

3．2．6 抗菌能力大小结果分析

3．3 本章小结

第四章 包覆型Ag@CeO2纳米复合材料的制备及抗氧化、抑菌性能研究

4．1 实验部分

4．1．1 实验试剂及仪器

4．1．2 实验合成方法

4．1．3 清除羟基自由基能力大小检测

4．1．4 纸片扩散法和平板划线法体外研究抑菌能力大小

4．2 结果与讨论

4．2．1 XRD分析

4．2．2 TEM及EDS分析

4．2．3 XPS分析

4．2．4 清除羟基自由基能力大小检测

4．2．5 抑制细菌生长能力大小检测

4．3 本章小结

第五章 氨基酸稳定的银纳米粒子的抑菌能力及抑菌机理研究

5．1 实验部分

5．1．1 实验试剂及仪器

5．1．2 实验合成方法

5．1．3 纸片扩散法和平板划线法体外研究抑菌能力大小

5．1．4 抑制细菌生长机理研究

5．2 结果与讨论

5．2．1 X-射线粉末衍射(XRD)

5．2．2 透射电镜(TEM)

5．2．3 红外光谱(IR)

5．2．4 紫外光谱(UV)

5．2．5 纸片扩散法抗菌性研究

5．2．7 扫描电镜对抑菌机理的简单研究

5．3 本章小结

结论

参考文献

致谢

附图A (已发表及待发表论文目录)