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《基于殼聚糖的金屬納米材料的制備及其性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文摘要中文摘要近年來，利用可再生的自然資源通過清潔的途徑制備金屬納米材料和器件引起了研究者的關(guān)注。甲殼素部分脫乙?；漠a(chǎn)物殼聚糖是一種原料來源廣泛、儲(chǔ)量豐富、成本低廉的天然生物高分子材料。作為一種生物多聚糖，殼聚糖同時(shí)具有生物可降解、生物相容和無毒、抗菌、抗凝血等特性；其分子結(jié)構(gòu)中含有豐富的氨基和羥基，因此具有聚陽離子、螯合、易成膜、pH敏感、濕度敏感等性質(zhì)和較高的化學(xué)活潑性。金屬納米材料因其獨(dú)特的光、熱、電、磁以及化學(xué)等方面的性能及其在催化、生物醫(yī)學(xué)和光電器件等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用吸引了人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。本文系統(tǒng)研究了利用具有獨(dú)特理化性質(zhì)和生物學(xué)
2、特性的生物高分子殼聚糖介導(dǎo)制備金和銀納米材料的可能性，并探索了殼聚糖體系制備的金屬納米材料在表面增強(qiáng)拉曼、抗菌和催化等領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文具體開展了如下工作：一、分別利用紫外光照和加熱輔助，在殼聚糖溶液體系一步反應(yīng)制備了金納米粒子。用紫外一可見光譜追蹤了金納米粒子的形成過程；用紅外光譜、熱重分析和Zeta電位檢測儀對(duì)得到的金．殼聚糖樣品進(jìn)行了表征。結(jié)果表明殼聚糖在反應(yīng)中同時(shí)起還原劑和穩(wěn)定劑的作用，殼聚糖分子中的氮原子是與金的主要結(jié)合位點(diǎn)。二、在殼聚糖溶液體系制備了光學(xué)(可見到近紅外)和結(jié)構(gòu)(納米級(jí)到微米級(jí))性質(zhì)可調(diào)的金納米材料，證實(shí)可以通過改變溫度
3、、前驅(qū)體的濃度、冷卻處理與否等條件調(diào)控金納米材料的光學(xué)和結(jié)構(gòu)性質(zhì)；交聯(lián)劑戊二醛加速了金前驅(qū)體的還原促進(jìn)了各向同性的金納米粒子的形成。其中，在近紅外區(qū)有特殊光學(xué)吸收特性的金納米片可望應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域。三、將殼聚糖和氯金酸或者硝酸銀的混合溶液澆鑄于玻璃基底，在一定溫度下熱處理制備了金(銀)．殼聚糖納米復(fù)合膜，并將該復(fù)合膜作為表面增強(qiáng)拉曼活性基底用于羅丹明R6G的痕量檢測。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，可以通過改變反應(yīng)溫度、氯金酸或者硝酸銀和殼聚糖的加入量等反應(yīng)條件改變膜的厚度和納米粒子尺寸；銀．殼聚糖和金．殼聚糖復(fù)合膜的表面形貌不同，銀．殼聚糖復(fù)合膜形成一種樹枝
4、狀結(jié)構(gòu)而金．殼聚糖膜則沒有出現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)；制備的金屬．殼聚糖膜尤其是銀．殼聚糖膜作為表面增強(qiáng)拉曼活性基底，在羅丹明6(3的痕量檢測中表現(xiàn)出很好的增強(qiáng)效果，可望應(yīng)用于生物分子的檢測。四、利用殼聚糖合成了銀納米材料并研究了該材料的抗菌性能。證實(shí)可以通過改變反應(yīng)溫度、硝酸銀和殼聚糖的加入量等條件調(diào)控銀納米材料的形貌及光學(xué)性質(zhì)；殼聚糖溶液體系制備的銀納米粒子對(duì)葡萄球菌、大腸桿菌和枯草桿菌具有高效的抗菌活性；把殼聚糖和硝酸銀的混合溶液澆鑄于玻璃基底，經(jīng)過熱處理得到銀．殼聚糖納米復(fù)合膜，與純的殼聚糖膜相比，銀．殼聚糖復(fù)合膜具有更快速、持久的抗菌活性。五、在固相
5、殼聚糖上原位制備了金和銀納米粒子。用透射電鏡、紫外一可見光譜、紅外光譜對(duì)得到的金屬納米粒子一殼聚糖樣品進(jìn)行了表征，研究了反應(yīng)介質(zhì)pH值對(duì)金屬前驅(qū)體還原反應(yīng)的影響，考察了負(fù)載在固相殼聚糖上的金屬納米粒子對(duì)硼氫化鈉還原4．硝基苯酚的催化性能。實(shí)驗(yàn)東南大學(xué)博士學(xué)位論文證實(shí)，殼聚糖在反應(yīng)過程中作為還原劑和納米粒子的載體；調(diào)節(jié)反應(yīng)介質(zhì)pH值可以調(diào)控殼聚糖體系金屬前驅(qū)體的還原；負(fù)載了金屬納米粒子的殼聚糖樣品對(duì)硼氫化鈉還原4．硝基苯酚表現(xiàn)出較高的催化活性，銀．殼聚糖樣品循環(huán)使用數(shù)次仍具有較好的催化活性，而金-殼聚糖樣品均在第二次使用中失活。關(guān)鍵詞：金屬納米材料
6、，殼聚糖，表面增強(qiáng)拉曼，抗菌性能，催化活性ⅡAbstractRecently,usingtherenewableresourcestopreparemetalnanostructuresanddeviceshasattractedspecialattention．Chitosanisthederivativeofthepolysaecharidechitin,themostabundantnaturalpolysaccharidebesidescellulose．Ithasexcellentproperties，suchasantibacteri
7、al，nontoxic，biodegradable，biocompatible，andhaemostatie．Thepresenceoflargelyfreeaminoandhydroxylgroupsinchitosanchainsalsooffersituniquephysicochemicalpropertiesincludingthepolycationic，chelating,andfilm—formingcharacteristics．Metalnanostructuresarcofcontinuinginterestbecauseo
8、ftheirunusualpropertiescomparedwithbulkmetalsandtheirpotentialapplic
