海泡石基空气净化材料抗菌改性实验研究

摘要

海泡石作为一种空气净化材料是目前国内外研究的热点之一。通过对海泡石进行抗菌改性抑制其吸附的微生物的生长，可以解决微生物繁殖堵塞海泡石微孔降低其吸附能力的问题，并且保持了材料的美观，防止有害病菌传播。
　　 本文系统研究了海泡石基空气净化材料对甲醛的吸附性能，并对其利用无机抗菌剂和有机抗菌剂进行了两种抗菌改性。通过实验对比选择了抗菌性能好的无机抗菌剂对海泡石进行改性。文中考察了无机抗菌剂的种类和用量、改性温度和改性时间对海泡石基空气净化材料抗菌效果的影响。研究结果表明，载银海泡石抗菌性能良好，但银盐用量偏高；载银铜复合抗菌剂海泡石对大肠杆菌和米曲霉的抑菌率均为100％，且减少了银盐的用量；载锌海泡石和载有机抗菌剂海泡石抗菌效果不佳。经过对比，选择出最佳的改性工艺：即海泡石经0.1M的磷酸钠溶液处理后，在改性温度为70℃下，5mM AgNO3和0.1M Cu(NO3)2混合溶液中吸附6小时。此时海泡石对Ag+和Cu2+的吸附率分别为85.38％和23.62％，Ag+、Cu2+通过缓释、接触，造成微生物共有成分破坏或产生功能障碍，Cu2+通过抑制霉菌孢子囊的生长，从而抑制菌类的生长繁殖。改性海泡石抑菌效果显著、持久，改性成本低廉。
　　 在最佳条件下进行抗菌改性的海泡石基空气净化材料，稳定性能好，经去离子水浸泡48小时后离心机上以5000r/min的速度离心10分钟，Ag+和Cu2+的最高析出率分别为1％和0.4％；经过磷酸根络合以后，明显提高了银的光热稳定性，使改性后的海泡石耐光性较好，自然光照15天抗菌性能不减，光照60天海泡石基本不变色。通过改性前后的海泡石对甲醛吸附实验的效果比较，最佳改性工艺并不影响海泡石的吸附性能。
　　 综合SEM和XRD分析认为进行无机金属离子抗菌改性的海泡石中，Ag是以化合物形式存在，而Cu是以离子形式存在的；而载银铜海泡石基空气净化材料仍保持原有的晶体结构，海泡石特有的优异性能(如吸附性)也没有明显改变。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1海泡石的结构

1.2海泡石的性质

1.3海泡石的应用现状

1.4抗菌剂的分类及应用

1.4.1天然抗菌剂及其应用

1.4.2有机抗菌剂及其应用

1.4.3无机抗菌剂及其应用

1.5抗菌机理

1.5.1天然抗菌剂抗菌机理

1.5.2有机抗菌剂抗菌机理

1.5.3无机抗菌剂抗菌机理

1.6抗菌剂性能指标及抗菌效果评价

1.6.1 MIC(最小抑菌浓度)

1.6.2 MBC(最小灭菌浓度)

1.6.3抑菌圈法

1.6.4浸渍培养法

1.7国内外研究状况

1.8研究目的和主要内容

第二章实验材料与方法

2.1实验用海泡石基空气净化材料

2.2实验用菌种

2.3海泡石的活化方法及机理

2.3.1热活化

2.3.2水热活化

2.3.3酸活化

2.3.4磷酸盐处理

2.4实验仪器及药品

2.5实验方法

2.5.1海泡石的吸附性

2.5.2抗菌剂的添加

2.5.3抗菌效果评价

2.5.4影响无机抗菌剂抗菌条件考察

2.5.5抗菌剂稳定性的考察

2.6数据计算

2.6.1抗菌率的计算

2.6.2无机抗菌剂滤液离子浓度的测定

2.6.3有机抗菌剂溶液浓度测定

2.7培养基的制备

2.7.1细菌培养基制备

2.7.2霉菌培养基制备

第三章 海泡石基空气净化材料吸附和抗菌改性效果研究

3.1海泡石的吸附机理

3.1.1海泡石对气体的吸附机理分析

3.1.2海泡石对金属离子的吸附机理

3.2海泡石基空气净化材料抗菌改性前后吸附性能对比

3.2.1抗菌改性前后海泡石基空气净化材料对甲醛的吸附性能

3.2.2抗菌改性前海泡石基空气净化材料对苯的吸附性能

3.3不同抗菌改性剂对海泡石基空气净化材料抗菌性能研究

3.3.1有机抗菌剂抗菌机理

3.3.2银系抗菌剂抗菌机理

3.3.3无机抗菌剂的抗菌性能

3.3.4有机抗菌剂的抗菌实验

3.4不同条件因素对抗菌效果的影响

3.4.1硝酸银溶液浓度对抗菌效果的影响

3.4.2银铜复合溶液浓度对抗菌效果的影响

3.4.3吸附时间对抗菌效果的影响

3.4.4吸附温度对吸附量和抗菌效果的影响

3.5海泡石抗菌改性后稳定性研究

3.6抗菌改性海泡石的SEM和XRD分析

3.7小结

第四章结论

参考文献

附录

致谢