有机蒙脱土抗菌剂的制备及表征

背景:课题组已经对季铵盐蒙脱土抗菌剂进行了系统的研究,但具有耐热性不足的缺点。季鏻盐是新一代高效、广谱、低毒杀菌剂,与对应的结构相似的季铵盐比较,季鏻盐的热稳定性更好。目的:观察新型有机蒙脱土抗菌剂结构、表面性能和抗菌活性。设计、时间及地点:体外观察实验,于2008-09/12在暨南大学化学系科研实验室完成。材料:将十二烷基三甲基季鏻阳离子插入蒙脱土层间制备新型有机蒙脱土抗菌剂。方法:反应体系中按季鏻阳离子与钠基蒙脱土的阳离子交换容量的摩尔比分别为0.5︰1,1︰1和1.5︰1加料,采用离子交换法制备了3种不同季鏻阳离子含量的有机蒙脱土抗菌剂。主要观察指标:分别通过热分析仪,X射线衍射仪,zeta电位仪,比表面积和孔隙度分析仪测定样品的季鏻阳离子含量和热稳定性、层间距的变化、zeta电位、比表面积。采用二倍稀释法测定样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度。结果:有机蒙脱土抗菌剂中季鏻阳离子的热分解起始温度都大于300℃,具有良好的热稳定性。而且随着季鏻阳离子含量的增加,有机蒙脱土抗菌剂的层间距增大,zeta电位越正,比表面积越低,抗菌活性越好,但是当季鏻阳离子的添加量超过其阳离子交换容量时,对应有机蒙脱土抗菌剂中的季鏻阳离子含量增加不大。因此实验中季鏻阳离子与钠基蒙脱土的阳离子交换容量的合适摩尔比为1︰1,对应的有机蒙脱土抗菌剂中的季鏻阳离子含量为21.93%,zeta电位为-19.75mV,比表面积为47.36m2/g,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为250和120mg/L。结论:季鏻阳离子含量为21.93%的有机蒙脱土抗菌剂的热稳定性好、抗菌活性高。

季鏻盐柱撑蒙脱土的制备及表征

采用离子交换法将不同组份的十烷基三丁基溴化鏻交换到蒙脱土的层间得到柱撑蒙脱土.用热重分析(TGA)、X-射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱法(FTIR)等对其结构进行了表征,并测定其抗菌活性.研究发现柱撑蒙脱土中季鏻盐的热分解起始温度大于210℃,具有较好的热稳定性;季鏻盐含量越高,柱撑蒙脱土的层间距越大,抗菌活性越高.

锌-铈/沸石复合抗菌剂的制备及表征

采用离子交换法将锌离子和铈离子交换至13x沸石中得到新型复合抗菌剂,通过EDX、XRD和XPS分析它们的组成结构,并测试了它们的抗菌活性。研究结果发现:Ce3+对13x沸石中Na+的交换能力要明显大于Zn2+;离子交换反应对沸石的晶体结构没有明显影响,但使它的晶面距增加;复合抗菌剂中的锌以二价离子态形式存在,而铈以三价和四价两种离子态形式存在。对于锌和铈含量分别为3.77wt%和12.19wt%的Zn-CeX2样品,对E.coli和S.aureus的最低抑菌浓度(MIC)分别为2000mg·l1和2500mg·l1,表现出明显的协同抗菌作用。