原子氧自由基阴离子诱导的聚氯乙烯表面改性及大肠杆菌失活的研究

摘要

本论文利用原子氧自由基阴离子(O<'->)的强氧化性和反应性特点，结合我们研发的O<'->储存发射材料(C12A7-O<'->)以及高纯度O<'->制备方法，制备了原子氧自由基阴离子(O<'->)溶解的水溶液(O<'->水)，首次开展了(1)原子氧自由基阴离子诱导的聚氯乙烯材料表面改性的研究；(2)原子氧自由基阴离子诱导的大肠杆菌失活的初步研究。研究结果表明，O<'->和C12A7-O<'->材料在聚合物材料改性和微生物失活等领域具有重要的潜在应用价值。 本文的主要研究内容与结果包括： 1.原子氧自由基阴离子诱导的聚氯乙烯材料表面改性的研究研究了常温下，O<'->水溶液(0.03±0.01 mmol/l O<'->)对聚氯乙烯材料表面改性效果。通过接触角仪、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)详细分析和研究了O<'->水溶液对材料表面的亲水性、表面形貌及粗糙度、表面化学组成及表面功能键的影响。结果表明，48小时改性后，O<'->水溶液使聚氯乙烯的表面水接触角降低了16°，增加了表面能，提高了表面亲水性，改性后的材料表面变粗糙。特别是在O<'->水处理后的表面观察到C=O、COO等含氧的亲水性官能团的引入，这可能是使表面亲水性提高的主要原因。 2.原子氧自由基阴离子诱导的大肠杆菌失活的初步研究研究了O<'->水溶液对大肠杆菌的失活作用，并进行了初步的机理探讨。在60 min内，O<'->水溶液[(2.5±0.8)×10<'-2>mmol/l O<'->]使大肠杆菌的数目减少3个对数量级，在15-45℃的温度范围内，随温度的增加，失活效率增加；大肠杆菌的初始浓度越高，失活效率越低。场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察发现细胞的细胞壁破损。O<'->水溶液引起细胞壁和细胞膜破损，导致细胞内部的核酸泄露，这可能是大肠杆菌死亡的潜在原因。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章研究背景及文献综述

1.1原子氧自由基阴离子(O-)的特性及产生方法

1.1.1 O-的特性和化学反应性

1.1.2 O-的产生方法

1.2聚合物表面改性技术现状

1.2.1聚合物改性技术概述

1.2.2难粘性聚合物表面改性技术现状

1.3聚氯乙烯(PVC)材料改性现状综述

1.3.1概述

1.3.2物理改性

1.3.3化学改性

1.3.4小结

1.4微生物失活技术现状

1.4.1研究背景

1.4.2非热失活技术现状

1.4.3活性氧对生物分子的作用

1.5本文的新进展

参考文献

第二章O-水溶液对聚氯乙烯材料表面改性的研究

2.1引言

2.2材料及仪器设备

2.3聚氯乙烯的表面改性处理及分析方法

2.3.1 O-水溶液的制备

2.3.2聚氯乙烯的表面改性处理

2.3.3聚氯乙烯的表面分析方法

2.4结果与讨论

2.4.1 O-水溶液对聚氯乙烯薄膜亲水性及表面能的影响

2.4.2 O-水溶液对PVC表面组分和化学键的影响

2.4.3 O-水溶液对PVC表面形貌的影响

2.4.4 O-水溶液改性PVC机理的初步探讨

2.5小结

参考文献

第三章O-水溶液诱导的大肠杆菌失活研究

3.1引言

3.2实验材料及方法

3.2.1材料和试剂

3.2.2实验仪器

3.3实验方法与装置

3.3.1大肠杆菌悬浊液的制备

3.3.2 O-水溶液的制备

3.3.3失活处理方法

3.3.4扫描电子显微镜观察

3.3.5核酸的测量

3.4 O-水溶液中大肠杆菌的失活效果及机理探讨

3.4.1 O-水溶液中大肠杆菌的失活效果

3.4.2 O-水溶液处理大肠杆菌前后FESEM观察

3.4.3 O-水溶液处理大肠杆菌前后核酸的测量

3.5小结

参考文献

总结与展望

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致谢