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銀纳米水凝胶文献综述
北京化工大学北方学院
NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF
CHEMICAL TECHNOLOGY
( 2014 )届本科生毕业设计(论文)
文献综述
题目: 银纳米水凝胶的制备及表征
学院: 化工与材料工程学院 专业: 应用化学
学号: 100130075 姓名: 李晴
指导老师: 冯献起 顾明广
教研室主任(负责人): 顾明广
2014 年 5 月17 日
文献综述
前 言
本人毕业设计的论题为《银纳米水凝胶的制备及表征》。水凝胶的开发与研究也是探索智能材料的一个重要方向,银纳米水凝胶特殊性能也成了众多学者重点研究对象;大量的文献对银纳米粒子及其水凝胶的制备方法做出了介绍,并深入的研究了纳米银粒子的引入对水凝胶性能的影响;本文将在学习其研究成果的基础上,对银纳米水凝胶的制备及表征等方向做进一步的研究探索。
本文根据国内外学者对银纳米水凝胶的研究成果,借鉴他们的成功经验,在银纳米水凝胶研究中作出新的探索实验,这些文献给本文很大的参考价值。本文主要查阅近几年有关银纳米及水凝胶方向研究的期刊文献。
灵敏材料,是能够感觉到环境或者它们自身状态变化,根据已有的目标作出判断,然后改变其功能的材料。作为灵敏材料最重要的一个分支,形状记忆材料包括形状记忆合金,形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物。1941年,Vernon首次提出形状记忆的概念,然而,直到1960s,将交叉链式聚乙烯用于制作高温收缩管和胶片时,人们才认识到形状记忆的重要性。1980s后期开始,主要致力于对形状记忆聚合物开发,1990s得到加速发展,仅在过去5-10年当中,就取得有重大意义的进展[1]。
众所周知,金属纳米材料在力学、光学、催化以及热学和电学等多方面,相对于传统材料而言,有着特殊性能,成为最具研究价值的功能材料。水凝胶是一种能够溶胀于水中,而不会溶解的大分子聚合物,有较好的生物相容性和机械性能,在生物医学、形状记忆等众多领域有着广泛的应用。传统的银离子有着很强的杀菌性能,而纳米银杀菌能力远大于银离子。纳米银可作为复合材料的填充物,如将纳米银添加到氧化硅薄膜,度有此膜的玻璃便会具有光致发光性;添加纳米银的水凝胶,增加水凝胶的抗菌性等。所以,研究银纳米水凝胶的特殊性能,也成了功能材料研究与开发的重要课题。近些年来,国内外众多学者在此做出了重大贡献。
国内研究综述
1.1银纳米粒子研究概况
李世林等[2]采用化学还原的方法,以硼氢化钠为还原剂还原硝酸银制备银纳米溶胶,讨论了影响纳米米粒子稳定性因素:电位绝对值随时间的延长而降低,温度和搅拌速度的影响则相反;粒径大小只与搅拌速度有关,搅拌速度越快粒径越小;而升高温度、加快搅拌速度都会提高其稳定性。
朱纯阳等[3]通过胶体溶液制备法,用硼氢化钠还原硝酸银,无尘滤纸吸附制得银纳米粒子,并通过加入不同浓度的荧光素钠,进行了荧光测定,证明了银纳米胶体溶液对荧光具有增强效应。
1.2银纳米水凝胶研究概况
杨立群等[4]采用硼氢化钠还原法还原硝酸银,制备纳米银粉,将银纳米分散到卡波母液中制备含纳米银的水凝胶,并对其进行了大肠杆菌和葡萄球菌的抑菌测试,发现凝胶具有抗菌效果。
潘育松等[5]采用冷冻-解冻循环处理的方法,制备PVA水凝胶,并研究了不同条件下水凝胶的力学性能和溶胀性能,发现凝胶的拉伸强度随其浓度、冷冻-解冻循环次数的增加表现出不断加强的趋势;溶胀性能与溶胀介质表现为协同效应。
范士军等[6]以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵为引发剂,使得丙烯酰胺首先形成丙烯酰胺预聚体,结合水合肼还原硝酸银得到的银溶胶,分散到PVA溶液中,采用物理交联法,经冷冻-解冻循环处理,得到不溶于水的稳定地Ag/PAM-PVA水凝胶。以大肠杆菌为模型,对Ag/PAM-PVA水凝胶的抗菌性能进行检测,证明该了凝胶具有抗菌性。
范士军等[7]在Ag/PAM-PVA水凝胶研究基础上,继续探索,同样采用物理交联法制得Ag/PVA-PVA水凝胶,测试并分析了以大肠杆菌为代表的抗菌原理,研究发现银纳米凝胶有明显的抗菌性主要是纳米银的作用。
冯军强等[8]采用单宁酸和碳酸钠还原制备银溶胶,分散到PVA为溶胶中,装模静置后得到Ag/PVA凝胶复合膜,并进一步讨论了不同Ag含量时,复合膜的电学性能特征,发
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