核殼結(jié)構(gòu)Ag@SiO2納米溶膠的制備及其穩(wěn)定性和抗菌性能的研究.pdf

1、近年來，隨著人們對環(huán)保方面意識的加強，以及對自身安全的考慮，使得人們對環(huán)境友好的新型無毒抗菌劑的需求日益迫切。納米銀具有優(yōu)異的廣譜抗菌性，持久抗菌性及無毒等特點，因此被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)用材料、水質(zhì)和空氣凈化器等領(lǐng)域。但是，納米銀易氧化易團聚，限制了其應(yīng)用的潛力。具有核殼結(jié)構(gòu)的Ag@SiO2納米顆粒，不僅可以克服這一缺點，而且賦予納米銀長效緩釋的性能，已成為材料科學的一個重要的研究領(lǐng)域。前人在制備方面做了大量研究，但是普遍存在著濃度低和穩(wěn)

2、定性不好等問題。鑒于此，本論文研究了高濃度單分散的Ag@SiO2納米溶膠的制備，考察了納米溶膠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和存儲穩(wěn)定性，將其加入到涂料中，測試了涂層的抗菌性能，探究了影響抗菌性能的關(guān)鍵因素。
　　1.采用溶膠凝膠法制備高濃度單分散的核殼結(jié)構(gòu)Ag@SiO2納米溶膠。探索反應(yīng)物濃度和攪拌速度等工藝條件對納米溶膠形貌和粒徑的影響;通過調(diào)節(jié)TEOS的濃度，實現(xiàn)了殼層厚度的調(diào)控，硅殼層厚度可調(diào)尺寸分別為5nm，10nm和15nm，銀核粒徑為

3、10-15 nm;提高AgNO3的濃度，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)時間和攪拌速度等條件，制備出納米銀含量最高為1728ppm的Ag@SiO2納米溶膠，平均粒徑在50 nm左右，納米銀核平均大小為20 nm，硅殼厚度在18nm左右。
　　2.對Ag@SiO2納米溶膠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和存儲穩(wěn)定性進行研究。隨著儲存時間的延長，納米銀通過硅殼孔道釋放出來，出現(xiàn)SiO2空殼，核殼結(jié)構(gòu)遭到破壞，納米溶膠中的銀含量也在不斷降低。儲存3個月，Ag@SiO2納米溶膠

4、形貌和粒徑?jīng)]有明顯變化，銀含量從864 ppm降為706 ppm，證明其具有較好的存儲穩(wěn)定性;考察硅殼厚度（5 nm，10 nm和15 nm）對Ag@SiO2納米溶膠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響，得出SiO2殼層厚度越厚，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越好。
　　3.對添加Ag@SiO2的環(huán)氧樹脂涂膜進行了抗菌性研究。考察了納米銀含量和硅殼厚度對涂膜的抗菌性能的影響。當納米銀含量為50 ppm時，涂料已經(jīng)具有明顯的抗菌效果;Ag@SiO2納米溶膠在儲存110天后