还原氧化石墨烯负载纳米银/聚乙烯醇型抗菌水凝胶的制备与性能

以聚乙烯醇(PVA)、氧化石墨烯(GO)、硝酸银为原料,在不添加引发剂和交联剂的情况下,使用物理交联法(冷冻-解冻法)制得了一系列还原氧化石墨烯(rGO)负载不同质量分数纳米银(AgNPs)/PVA型抗菌水凝胶(rGO-AgNPs/PVA)(PGA-1~PGA-6,阿拉伯数字代表AgNPs的质量分数)。通过FTIR、SEM、TGA、电子万能材料试验机和流变仪对水凝胶的结构、形貌、力学性能和流变性能进行了表征,并对其生物性能进行了测试。结果表明,rGO的加入增强了PVA水凝胶的机械强度,rGO-AgNPs/PVA抗菌水凝胶断裂伸长率比PVA水凝胶提高约60%,拉伸应变达到125%。PVA水凝胶的储能模量和损耗模量均低于rGO-AgNPs/PVA水凝胶;rGO与AgNPs协同抗菌,PGA-3(AgNPs质量分数0.33%)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽度分别约为4.5和5.5 mm;相较于PVA水凝胶,rGO-AgNPs/PVA水凝胶的孔洞增多,rGO通过π-π作用形成网络结构,rGO-AgNPs/PVA水凝胶显示出多孔互联的微观结构。

PC/铜负载氧化石墨烯复合材料的抗菌性能

聚碳酸酯(PC)是一种具有优异综合性能的工程塑料,在抗菌产品的应用中,改进PC材料的短效抗菌性能和耐洗刷性能,可提高其抗菌效率和使用寿命。通过液相混合和喷雾干燥工艺,在不同氧化石墨烯(GO)和硫酸铜添加比例条件下,合成了三种铜负载氧化石墨烯抗菌剂(Cu@GO)。随后,将抗菌剂与PC进行混合和注塑,制备了一系列PC/铜负载氧化石墨烯复合材料(PC/Cu@GO)。测试了三种PC/Cu@GO复合材料的常规抗菌性能、高效抗菌性能和耐洗刷性能。结果表明,Cu@GO抗菌剂能够显著提升PC的抗菌性能,当GO与硫酸铜添加比为1∶9时,对应PC的短时间抗菌性能优异,接种6h,其对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率为96.8%和70.0%。当GO与硫酸铜质量比为1∶3时,经洗刷后PC的抗菌耐久性较好,经过4次洗刷和浸泡处理后,其对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抗菌率仍保持在68.2%和61.7%。

金属负载氧化石墨烯对CO_(2)水合物生成的动力学特性研究

针对CO_(2)在水合物生成过程中生成速度慢、储存能力低、生成条件苛刻等问题,以双金属Cu、Al负载氧化石墨烯(GO)为添加剂,进行了CO_(2)水合物生成的动力学特性研究。对制备的GO-Cu-Al进行TEM、EDS、XPS表征及稳定性分析;在274.15 K、3.0 MPa的条件下,对GO-Cu-Al体系进行CO_(2)水合物生成动力学实验,分析了GO-Cu-Al的质量分数对CO_(2)水合物生成的诱导时间、反应时间、气体消耗量和储气量的影响,并针对单金属负载体系与双金属负载体系对CO_(2)水合物生成的影响进行了对比分析。结果表明,双金属Cu、Al可均匀地负载至GO上,且稳定性良好;在274.15 K、3.0 MPa的条件下,当GO-Cu-Al的质量分数为50μg/g时,CO_(2)水合物生成的诱导时间为85 min,反应时间为170 min,气体消耗量为0.216 mol,储气量为123.81 cm^(3)/cm^(3)。与纯水体系相比,其诱导时间、反应时间约为纯水体系的1/4、1/7,气体消耗量和储气量也均有提升;与单金属负载体系相比,其诱导时间为单金属体系的1/2,反应时间为单金属体系的1/5,储气量提升明显。

基于双重类酶活性钯负载氧化石墨烯纳米酶对脑胶质细胞凋亡的影响

目的:构建钯负载氧化石墨(GO@Pd)纳米酶,探究其类酶活性对脑胶质细胞凋亡的影响。方法:通过原位生长法合成GO@Pd纳米酶并进行表征;体外检测GO@Pd的类超氧化物歧化酶(SOD)活性、类过氧化物酶(POD)活性和消耗谷胱甘肽(GSH)的能力;并利用亚甲基蓝检测其羟基自由基(·OH^(-))的生成;通过细胞增殖试剂盒评价GO@Pd的体外生物安全性;分别将Pd、GO和GO@Pd与人脑星形胶质母细胞瘤(U-118MG)细胞共同孵育,利用DCFH-DA荧光探针检测各组细胞内活性氧(ROS)水平;通过线粒体膜电位染色检测各组细胞内线粒体膜电位变化。结果:经一系列材料表征表明成功制备了大小均一、分散性良好的GO@Pd纳米酶;类酶活性检测结果显示,GO@Pd同时拥有类SOD和类POD双重类酶活性,并且可以催化H_(2)O_(2)生成·OH^(-)和消耗GSH;当GO@Pd浓度在0~100μg/mL之间,C8-D1A细胞的活率保持在90%以上;与空白对照组相比,GO@Pd组的U-118MG细胞内ROS水平显著升高(P<0.001),并且其线粒体膜电位染色结果红色/绿色荧光强度比值显著降低(P<0.0001)。结论:成功制备了具有双重酶样活性的GO@Pd纳米酶,且其可以通过促进胶质瘤细胞内ROS生成,诱导线粒体损伤,从而引发胶质瘤细胞凋亡。

基于纳米银负载氧化石墨烯的新型聚乙烯复合材料

通过超声波辅助液相法将纳米银(AgNPs)与氧化石墨烯(GO)结合制得了一种新的负载纳米银的氧化石墨烯材料AgNPs@GO。分析表明在该材料中AgNPs主要被锚接在GO片层的含氧基团和缺陷上,部分Ag单质被氧化为Ag^+离子并有部分GO被还原。AgNPs@GO能有效抑制铜绿假单胞菌生长,其抑菌能力显著强于AgNPs和GO。将AgNPs@GO作为添加剂引入聚乙烯(PE)基体,进一步制备了新型的AgNPs@GO掺杂PE复合材料0.48wt%-AgNPs@GO/PE,相比PE和AgNPs掺杂PE复合材料,0.48wt%-AgNPs@GO/PE具有更好的抑菌能力和更强的阻隔水蒸气性能,并且在水和乙醇溶液中都具有较好的耐溶出性能。

氧化石墨烯纳米银复合材料的制备及其抗菌性

以柠檬酸钠为还原剂通过简单的超声加热处理,原位制备出氧化石墨烯纳米银复合材料.采用X射线光电子能谱、紫外可见吸收光谱、透射电子显微镜等手段对氧化石墨稀纳米银复合材料进行表征.结果表明纳米银呈球状均匀分布在氧化石墨烯表面.以大肠杆菌(MG1655)为模型菌,通过细菌生长动力学试验及荧光染色试验评价了氧化石墨烯纳米银复合材料的抑菌性能.结果表明,氧化石墨烯复合材料对大肠杆菌有较强的抑菌效果,且其卓越的抑菌效果是通过氧化石墨烯纳米银材料的协同作用来完成的.因此,氧化石墨烯纳米银是一种非常有效的抑菌材料.

氧化石墨烯化学接枝提高纳米银的负载效果

目的分别使用酰氯法和氨基开环法接枝修饰氧化石墨烯(GO),利用接枝分子的“锚定效应”提高纳米银颗粒在GO表面的分散效果。方法先对GO-Cl-DA(GO经酰氯化后接枝对苯二胺)和GO-DA(采用“一锅法”对GO和对苯二胺直接混合接枝)进行比较,之后又比较了先接枝后沉积纳米粒子(两步法)和接枝/沉积同时进行(一步法)得到的杂化材料。采用红外光谱、X射线衍射谱、X射线光电子能谱和热失重曲线等,分析了材料的组成、热稳定性、接枝方式、银纳米颗粒的负载效果等。结果在氨基与环氧基开环反应或酰胺键的作用下,对苯二胺分子能有效地接枝在GO表面,其中,“一锅法”(即氨基开环法)的接枝效率较高,操作简便。在沉积银的过程中,两步法对基底还原程度更彻底,纳米银的负载量从一步法的1.01%(原子数分数)提高到了7.22%,且分散性更好,并由此提出了接枝小分子对纳米颗粒的锚定效应。结论含有氨基的分子对氧化石墨烯进行修饰时,采用氨基开环法既简单,又高效,接枝分子通过锚定效应改善原位沉积的无机纳米粒子,可获得负载效果优异的杂化材料。

纳米银颗粒原位生长于氧化石墨烯银盐纳米复合材料的简易合成及其抗菌性能（英文）

可防治感染性疾病的先进抗菌材料一直是社会的重大需求。目前,各式各样含银纳米抗菌材料已被合成出来,并被认为可应用于许多商业产品领域中。然而,整合与创新基于纳米银的微/纳米结构,对于制备得到性能优异的抗菌剂仍颇具挑战性。基于此,利用简易的超声混合方法,成功合成了一类纳米银颗粒原位生长于氧化石墨烯银盐的纳米复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、X-射线衍射分析仪和X-射线光电子能谱仪等现代分析手段对所得材料纳米结构进行了研究。结果表明,氧化石墨烯不仅可作为带负电荷的大分子捕获大量带正电的银离子,还可作为还原剂将银离子原位还原成纳米银粒子,由此得到了在氧化石墨烯表面同时含有均匀分散的纳米银粒子和银离子的杂化结构。这一先进结构使得所制备的纳米复合材料可充分利用银纳米粒子及氧化石墨烯银盐二者的优势,对金葡菌和大肠杆菌表现出强的抗菌活性和持久的抗菌能力,是一种高效的抗菌剂。

纳米银-氧化石墨烯复合材料抗菌性能研究进展

纳米银-氧化石墨烯是一种新型抗菌复合材料,具有比表面积大、无耐药性、广谱抗菌和对哺乳动物细胞毒性低的特点,在生物医用材料和抗菌材料上有着潜在应用。主要介绍了纳米银-氧化石墨烯复合材料的制备方法,总结了纳米银-氧化石墨烯复合材料的杀菌机理,提出了提高其杀菌性能的方法,对于石墨烯及其衍生物复合材料的研究具有借鉴意义。

氧化石墨烯负载纳米零价铁(rGO-nZⅥ)去除地下水中Cr(Ⅵ)的XPS谱学表征

纳米铁广泛用于水中重金属离子的去除,但由于其易团聚的特性,在地下水中迁移性差,使其修复效果降低。氧化石墨烯具有吸附重金属的作用,但由于其表面带有负电荷,对带负电的高价铬(Cr_2O_7^(2-),CrO_4^(2-))吸附作用较弱。以氧化石墨烯(GO)为载体,采用液相还原法制备的氧化石墨烯负载纳米铁(rGO-nZⅥ),在改善纳米铁的分散性的同时,利用nZⅥ将带负电的高价铬(Cr_2O_7^(2-),CrO_4^(2-))还原为带正电的三价铬(Cr^(3+)),增强了氧化石墨烯对其吸附的性能。利用XRD和TEM对制备的rGO-nZⅥ进行表征,表明制备的rGO-nZⅥ近似球形,粒径为20~100nm;零价铁负载在GO表面。应用rGO-nZⅥ处理Cr(Ⅵ)污染的地下水,Cr(Ⅵ)的去除效率可达到100%,材料的最佳投加量与Cr(Ⅵ)浓度呈线性正相关。采用X光电子能谱(XPS)分析铬和铁的存在形态,并通过XPAPEAK41分峰后证实,Cr(Ⅵ)首先被还原为Cr(Ⅲ),进而生成Cr(OH)3吸附到材料表面。由XPS图看出,经24h反应,69.8%的Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)吸附到材料表面,此时仍具有Fe0的峰,证实材料具有很强的还原吸附铬的能力,且仍具有缓慢释放电子的能力,有利于后续长时间的修复。该结果对于利用rGO-nZⅥ处理地下水Cr(Ⅵ)污染具有重要的理论意义和实用价值。

石墨烯-纳米银修饰电极检测过氧化氢

以氧化石墨烯（GO）和硝酸银为原料,通过共合成法,制备了还原氧化石墨烯负载纳米银颗粒（AgNPs-rGO）复合物,并将AgNPs-rGO复合物修饰在碳糊电极（CPE）上,制得AgNPs-rGO/CPE电极。通过XRD、SEM和EDS技术对AgNPs-rGO的结构进行了表征与测试。结果表明,AgNPs很好地负载在了rGO上,且银元素的质量分数高达50.57%。当硝酸银浓度为0.02 mol/L时,AgNPs-rGO/CPE电极表现出最佳的电化学性能。在pH=5.5的磷酸盐缓冲溶液中,对过氧化氢在AgNPs-rGO/CPE电极上的电化学行为进行了考察。结果表明,AgNPs-rGO/CPE对过氧化氢的电化学检测表现出良好的稳定性,相对标准偏差仅为3.7%。当过氧化氢的浓度在1.0×10^-8-1.0×10^-6mol/L范围内时,过氧化氢的响应电流值ΔI与其浓度对数lgc呈现良好的线性关系,线性相关系数R^2高达0.993 4。将其应用于自来水样品中的过氧化氢检测,得到的加标回收率达到97.1%,多次重复检测的相对标准偏差仅为4.7%,表明制备的AgNPs-rGO/CPE对过氧化氢的电化学检测具有良好的重现性和稳定性。

石墨烯负载PtPd纳米催化剂的合成及其电催化氧化甲醇性能

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,然后以其为载体前驱体,以三嵌段共聚物P123为还原剂、保护剂和形貌控制剂,分别采用液相共还原法和连续还原法,制备了三种石墨烯负载PtPd(PtPd/G)纳米催化剂;氧化石墨烯与金属前驱体同步还原,从而达到原位负载的效果。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法分析了PtPd/G纳米催化剂的形貌、结构和组成,结果表明:采用共还原法得到的两种催化剂均为纳米枝结构;采用连续还原法得到了空心纳米结构。电化学循环伏安法和计时电流法研究表明:空心结构PtPd/G纳米催化剂抗CO中毒能力最强,100°C下共还原合成的PtPd/G纳米枝催化剂具有最佳的电催化氧化甲醇性能,约是商业化Pt/C催化剂的1.5倍。

氧化石墨烯纳米银复合物对变异链球菌抗菌作用的研究

目的探讨氧化石墨烯纳米银复合物(GO-Ag)对变异链球菌(S.mutans)的抗菌作用及其对生物膜形成的抑制作用。方法采用菌落形成单位计数法、流式细胞术及活死菌染色法检测GO-Ag对浮游状态变异链球菌的抗菌作用;采用结晶紫染色法测定经GO-Ag作用后变异链球菌生物膜的形成量。数据采用单因素方差分析和Dunnett’s t检验进行统计分析。结果各浓度组的GO-Ag对浮游状态变异链球菌的抗菌作用与对照组间均有统计学差异(P<0.05)。经过不同浓度的GO-Ag处理后,变异链球菌生物膜形成量与对照组间同样具有统计学差异(P<0.05)。结论GO-Ag对变异链球菌有明显的抗菌作用,并能有效地抑制其形成生物膜。

基于氧化石墨烯/纳米银的导电水凝胶制备及其性能

为了研发基于氧化石墨烯/纳米银(GO/AgNPs)的智能传感器,以聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)双交联水凝胶为基材,利用GO/AgNPs复合物作为导电填充材料,制备了PVA/SA导电双交联水凝胶。将PVA与SA按一定比例混合,经过冷冻交联,可以形成具有极高力学性能的强力水凝胶。调节PVA溶液的质量浓度,改变PVA与SA的比例,可以制备出断裂伸长率高达250%的强力水凝胶。当水凝胶中导电聚合物的质量分数为2.0 mg/mL时,其表现出良好导电性,随着伸长率的增加,其电阻也显著增大,制备的导电水凝胶传感器的灵敏度最高可达1.0,可用于检测人体基本运动。

纳米银石墨烯修饰电极-电化学法测定血清中的过氧化氢

建立纳米银–石墨烯修饰电极电化学法测定血清中过氧化氢的方法。在pH 7.0的磷酸缓冲溶液中,过氧化氢在–0.1 V处产生明显的还原峰。过氧化氢在纳米银–石墨烯修饰的电极上的反应是典型的表面控制反应过程。过氧化氢的浓度在0.5～2.7 mmol/L范围内与其还原峰峰电流呈良好的线性关系,线性相关系数r^2=0.993 0,检出限为0.17 mmol/L(信噪比S/N=3),测定结果的相对标准偏差小于5%(n=5),加标回收率为98%～103%。该方法灵敏度高,测定结果准确可靠,可用于血清中过氧化氢的测定。

氧化石墨烯-纳米银复合材料的应用研究进展

氧化石墨烯(GO)-纳米银(AgNPs)复合材料(GO-AgNPs)由于GO与AgNPs各自具有的优异性能,并能够产生协同作用,使其物理化学性能得到增强。近年来,GO-AgNPs复合材料在抗菌、光学、化工催化、改性聚合物材料、电化学等方面的应用受到人们广泛关注。对GO-AgNPs复合材料的制备方法及应用进展进行了综述。

氧化石墨烯纳米银复合材料的制备及对大肠杆菌抑菌性能的研究

以柠檬酸钠为还原剂,原位制备出氧化石墨烯/纳米银(GO/Ag)复合材料,并采用傅里叶红外光谱仪、纳米粒度分析仪和紫外分光光度计对GO/Ag复合材料进行表征,结果表明氧化石墨烯和纳米银稳定复合。以大肠杆菌为模型菌,通过抑菌圈及平板计数法实验评价了GO/Ag复合材料的抑菌性能,并通过对细胞膜完整性和通透性的影响研究了复合材料的抑菌机理,结果表明,GO/Ag复合材料对大肠杆菌有较强的抑菌效果,最小抑菌浓度(MIC)为0.005mg/mL;其优良的抑菌效果是通过破坏细菌细胞膜完整性,影响细胞膜通透性来完成的。

猪肉中沙门氏菌的分离鉴定及氧化石墨烯纳米银复合材料对其抗菌效果的研究

目的:探究新型制备的氧化石墨烯纳米银复合材料(GO-Ag)对从猪肉中分离的沙门氏菌的抗菌性能。方法:从市场中随机采集样本,应用前增菌、选择性增菌、分离培养和纯化培养分离沙门氏菌,应用肠杆菌科鉴定板进行鉴定,再采用常量肉汤稀释法和倾注平板法进行抗菌实验。结果:测得GO-Ag对该株菌的MIC为64μg·mL^(-1),GO-Ag对该株沙门氏菌的抗菌作用较弱,在相同浓度下药效不及环丙沙星。结论:新型制备的GO-Ag对沙门氏菌具有一定的抗菌作用,但抗菌作用较传统的抗生素环丙沙星弱。

纳米银氧化石墨烯复合修饰电极检测环丙沙星

利用浸渍法结合电化学还原法制备了纳米银石墨烯复合修饰电极(AgNPs/RGO/GCE),利用扫描电镜(SEM)观察了AgNPs/RGO/GCE的表面结构,采用循环伏安法(CV)表征了修饰电极的电化学性能,研究了盐酸环丙沙星(CIP)在AgNPs/RGO/GCE上的电化学行为,并在此基础上选用微分脉冲伏安法(DPV)探讨了AgNPs/RGO/GCE检测CIP的可行性。结果表明,AgNPs/RGO/GCE对CIP的电化学氧化具有非常明显的催化作用,在最优实验条件下,该方法灵敏度高、重复性和稳定性好,对模拟水样检测的回收率在96. 34%~107. 2%之间,RSD为2. 015%~3. 342%。

石墨烯负载Pt催化剂的催化氧化发光性能

利用溶胶固定化工艺合成了石墨烯负载Pt纳米颗粒的Pt/石墨烯催化剂.研究了分散在石墨烯上的Pt颗粒尺寸和负载量对CO催化发光性能的影响规律,探查了催化剂的某些分析特性及对其它气相体系的催化氧化性能.结果表明,Pt纳米颗粒可以很好地分散在石墨烯表面,并有较快的催化反应速率,Pt颗粒越小催化发光强度越大.当不同Pt负载量(0.4%-1.6%(w,质量分数))的催化剂作用于40%(φ,体积分数)以下浓度的CO/空气体系时,产生的催化发光强度均与CO浓度成正比,其中以负载量0.8%最优;但随CO浓度继续增加,低Pt负载量(0.4%,0.8%)催化剂的发光强度下降,而高Pt负载量(1.2%,1.6%)催化剂的发光强度继续上升,且Pt负载量越高,催化氧化发光能力越强.该催化剂在一定条件下,不但对CO氧化有较好的催化发光性能,还对乙醚、无水甲醇和甲苯有不同程度的催化氧化发光活性;但二氧化碳、甲醛、戊二醛、丙酮、乙酸乙酯、三氯甲烷、水蒸气均无响应信号.