核殼結構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，因此被廣泛應用于生物醫(yī)用材料、水質和空氣凈化器等領域。但是，納米銀易氧化易團聚，限制了其應用的潛力。具有核殼結構的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構穩(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鍵因素。
　　1.采用溶膠凝膠法制備高濃度單分散的核殼結構Ag@SiO2納米溶膠。探索反應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;通過調節(jié)TEOS的濃度，實現(xiàn)了殼層厚度的調控，硅殼層厚度可調尺寸分別為5nm，10nm和15nm，銀核粒徑為

3、10-15 nm;提高AgNO3的濃度，通過調節(jié)反應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納米溶膠的結構穩(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，核殼結構遭到破壞，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納米溶膠的結構穩(wěn)定性影響，得出SiO2殼層厚度越厚，結構穩(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