沸石基抗菌材料研究开题报告

 2022-05-14 19:36:54

1. 研究目的与意义

背景:沸石是一类具有四面体骨架结构的硅铝酸盐,它有很强的阳离子置换能力,当与某种金属盐水溶液接触时,可发生离子置换反应,根据不同反应条件可制备出各种性能的改性沸石。20世纪80年代初,日本学者率先研究抗菌沸石,近年来,国内学者对抗菌沸石的研究逐步走向深入,取得了许多成果。例如:太原理工大学材料科学与工程学院研制的载银沸石抗菌剂在高分子材料中的应用表明,除具有良好的抗菌性能外,对材料还起到了改性的作用,大大提高了高分子材料制品的力学性能。

而抗菌材料则是通过引入带有抗菌基团的抗菌剂对材料进行改性,从而使材料具有抑制或杀灭其表面细菌的一种能力。其中天然类的抗菌材料是人类最先应用的抗菌材料,由于其研发较难且目前仍处于传统经验技术水平所以天然类抗菌材料还不能实现大规模工业化生产。

市场上的抗菌材料主要有有机和无机两种,目前国内外的无机抗菌材料多选用cu2 、zn2 、和ag 作为抗菌离子,这些金属自身的抗菌能力决定了无机抗菌材料的抗菌性能,它们经过物理吸附或者离子交换等方式负载到载体上,从而应用于抗菌类产品中。其中,银系抗菌剂由于抗菌性能佳,适用范围广,加工方法多样等优点在塑料、纤维、涂料等领域应用广泛。目前有机抗菌材料的主要成分为有机酸类、吡啶类、季铵盐类和酚类等,分为有机小分子类(吡啶类、季铵盐、有机金属类等)和高分子抗菌剂(高分子季铵盐、卤代胺等)两类。有机小分子类抗菌剂由于具有亲磷脂性,可以在细菌表面吸附,穿透细胞膜,致使细胞内容物流出,细菌坏死。高分子抗菌剂具有高效广谱抗菌、对人体刺激性较小、结构多样等优点,所以得到了极大的关注和研究。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:(1)从无机抗菌离子中选择出既抗菌能力强且又能与沸石结合能力较好的抗菌

离子。

(2)通过实验制作出沸石基抗菌材料。

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:以实验研究的方法为主,过程中结合查阅文献资料的方法、实验经验总结、分析的方法等。

步骤:(1)通过物理吸附或离子交换的方法将无机抗菌离子固定在沸石上,制成抗菌剂。

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4. 参考文献

(1)候文生,魏丽乔,戴晋明等.载银4a沸石抗菌剂的制备及其抗菌性能的研究【j】无机材料学报,2005,20(4):907-913.

(2)高国成,张彬,唐晓宁等.铜-镥无机抗菌材料的制备研究【j】.化工新材料,2013,41

(1):61-63.

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5. 计划与进度安排

2022年3月20日前:完成开题报告。

2022年3月10日—3月30日:制定实验方案,准备实验仪器和化学试剂。

2022年3月30日—4月29日:实验室实验并完成实验的50%左右。

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