近年來,納米銀在紡織品中的抗菌作用越來越受到人們的重視,納米銀顆粒可以進(jìn)入微生物體內(nèi),中斷RNA的復(fù)制,阻止微生物繁殖。帶正電荷的納米銀離子吸附在帶負(fù)電荷的微生物細(xì)胞壁上,影響微生物所需基本物質(zhì)的傳輸,細(xì)胞因破裂而死亡[1]。
制備納米銀顆粒的方法主要是在有分散劑或保護(hù)劑的環(huán)境下使用還原劑還原銀鹽而得到。還原劑大都采用具有較強(qiáng)還原性的NaBH4、肼、羥胺等。常用的分散劑或保護(hù)劑有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、十二烷基硫酸鈉(DBS)和不同鏈長(zhǎng)的硫醇分子或含巰基的分子等[2],這些試劑通常涉及到環(huán)境毒性和生物毒害性。由于環(huán)境保護(hù)的需要,人們對(duì)化學(xué)及化學(xué)過程的環(huán)保性給予了高度的重視,并致力于將化學(xué)污染降低到最小程度。對(duì)于化學(xué)合成過程的綠色化,而言,無毒或低毒的化學(xué)
物質(zhì)來源、環(huán)保型溶劑和新型材料是其中的關(guān)鍵問題。目前,“綠色化學(xué)”已經(jīng)成為化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要的主題,而利用“綠色化學(xué)”的方法來制備金屬納米粒子的關(guān)鍵在于選擇環(huán)境友好的化學(xué)試劑和無毒的穩(wěn)定劑。所以,生物制備納米銀的方法應(yīng)運(yùn)而生,所選原料純天然,制備方法簡(jiǎn)單,無污染。生物合成法采用的原料有微生物、酶和一些植物等。與微生物和酶相比,利用植物葉子合成納米銀的方法省去了培養(yǎng)細(xì)胞的環(huán)節(jié),制備過程相對(duì)簡(jiǎn)單,與其他生物方法相比更為有利,也就可能更適合于大規(guī)模的納米金屬粒子的合成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的可合成納米銀的植物有很多,如樟腦樹葉[3]、天竺葵[4]、銀杏樹葉和木蘭[5]。
仙人掌中含大量植物多糖[6]、黃酮類化合物、各種維生素及氨基酸等成分[7],在抗氧化、消炎、增強(qiáng)免疫功能、降糖等方面的作用已有報(bào)道[8]。還原性多糖本身具有還原性基團(tuán),因此可以將金屬離子還原為金屬單質(zhì),而本身被氧化[9]。仙人掌中豐富的多糖含有還原性基團(tuán),本文以仙人掌為原料,研究了利用仙人掌合成納米銀的可能性,探討了制備中反應(yīng)物質(zhì)對(duì)納米銀粒徑的影響,并用透射電鏡觀察納米銀的形貌變化。將制得的仙人掌納米銀溶液用于整理織物,測(cè)試了其對(duì)織物抗菌性能的影響。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 材料和儀器
材料:桑蠶絲電力紡,面密度為64g/m2;米邦塔仙人掌沛售),AgNO3份析純),氨水份析純);大腸桿菌(E coli),金黃色葡萄球菌(S aureus),蘇州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院;營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(NA),營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基(NB),上海中科昆蟲生物技術(shù)開發(fā)有限公司。
儀器:HPPS5001型激光粒度分布儀,英國(guó)馬爾文公司;TecnaiG220型透射電鏡,美國(guó)FEI公司;U-3010型紫外分光光度計(jì),日本日立公司;5700型紅外光譜儀,美國(guó)尼高力公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 仙人掌粉的制備
將新鮮的仙人掌去刺、洗盡,切成薄片后放入真空干燥箱中烘干,用粉碎機(jī)打碎過篩后備用。
1.2.2 納米銀的合成方法
1)取10g仙人掌粉,用400mL去離子水浸泡,再加入0.1mol/L的NaOH溶液100mL,真空抽濾,取濾液備用。
2)用氨水和0.1mol/L的AgO3溶液制備銀氨溶液,氨水不過量。
3)取20mL仙人掌液,加入0.01mol/L的銀氨溶液2mL,加熱至液體變?yōu)樽攸S色且顏色不再加深,放置24h,待測(cè)。
2 測(cè)試結(jié)果
2.1 納米銀溶液的粒徑測(cè)試
取5~10mL制備的納米銀溶液置于激光粒度儀(HPPS)的測(cè)試皿中,在25℃下測(cè)試。圖1為納米銀的粒徑圖。可以看出,仙人掌液可以把銀氨溶液中的銀離子還原成粒徑為50nm左右的單質(zhì)銀。
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