稀土纳米复合材料Ce/Ag/ZnO对白念珠菌的氧化应激抗菌机制研究

目的 研究稀土纳米复合材料Ce/Ag/ZnO对口腔白念珠菌的氧化应激抗菌机制.方法 通过细菌平板培养、绘制细胞生长曲线、扫描电子显微镜(SEM)观察以及氧化应激相关生化指标检测等实验方法,探究该材料对白念珠菌的抗菌机制.结果 稀土纳米复合材料Ce/Ag/ZnO作用于白念珠菌时,其MIC、MBC分别为0.156 mg/mL、0.313 mg/mL;SEM观察发现细菌皱缩塌陷、内容物泄漏,细胞膜严重破坏;细菌的活性氧(ROS)水平、脂质过氧化(LPO)程度以及过氧化氢酶(CAT)活力值均有明显升高(P<0.05).结论 稀土改性的纳米材料具有良好的抗菌效果,揭示其通过诱导白念珠菌内部产生氧化应激反应的抗菌机制,为未来该材料应用于义齿基托制作,预防口腔义齿性口炎发生提供理论支持.

Ce掺杂ZnO纳米复合材料的制备及光催化性能研究

以ZnO作为光催化剂,稀土元素Ce为添加相,通过水热法制备了不同摩尔比Ce掺杂的ZnO纳米复合材料,以甲基橙(MO)染料为降解对象,研究了Ce掺杂摩尔比对ZnO纳米复合材料的晶格结构、微观形貌和光催化性能的影响。结果表明,制备的Ce-ZnO纳米复合材料均为六方晶系纤锌矿结构,外观为不规则的颗粒状,Ce掺杂后使ZnO的表面粗糙度增加。Ce掺杂后在ZnO中无新产物产生,没有影响ZnO的结构。随着Ce掺杂摩尔比的增大,Ce-ZnO的比表面积逐渐增大,吸收边先增大后减小,禁带宽度先降低后升高,光致发光强度先降低后增大。0.6%Ce-ZnO的比表面积达到33.91 m^(2)/g,吸收边最大为394 nm,禁带宽度最小为2.97 eV,对应的光致发光强度最低。光催化降解测试表明,随着Ce掺杂摩尔比的增大,Ce-ZnO对MO的光催化降解率先增大后降低,0.6%Ce-ZnO在180 min时对MO的降解率达到最大值95.36%。强酸或强碱条件下均不利于光催化反应的进行,在pH值=5的弱酸条件下0.6%Ce-ZnO对MO的降解率最高达到99.16%。0.6%Ce-ZnO光催化剂重复使用5次时对MO的降解率依旧超过70%,具有良好的使用稳定性和经济效益。

稀土铈掺杂纳米ZnO抗菌复合材料研究

采用纳米ZnO为载体,按照不同掺杂比例制备了复合无机抗菌剂 Ce4+/ZnO,采用抑菌圈实验和最小抑菌浓度实验来检测其抗菌性能。结果表明,掺杂稀土Ce4+明显提高了纳米 ZnO的抗菌性。通过对ZnO白样和Ce4+/ZnO试样的XRD测试, 结果表明 Ce4+已进入 ZnO晶格,同时对复合抗菌机理进行了探索研究。

Ag/ZnO纳米复合材料的制备及应用研究

采用配位均匀共沉淀法制备了平均粒径约为20 nm的Ag/ZnO纳米复合材料。利用XRD、TEM及UV-Vis等技术对样品进行了表征,并将其与用浸渍光分解法和光还原沉积法制备的样品在形貌结构及催化降解甲基橙溶液和工业废水性能方面进行了比较。结果表明,采用配位均匀共沉淀法制备的样品,表现出更加优异的催化降解性能。

ZnO/Ag纳米复合材料光催化性能研究

通过XRD、TEM测试研究了自制ZnO/Ag纳米复合材料的结构和形貌,通过UV检测确定了以该纳米复合材料为光催化剂,在不同条件下对甲基橙的光催化降解率。结果表明:与空气煅烧相比,真空煅烧所得纳米复合材料的光催化降解效果更好,且光催化降解率随纳米复合材料用量增加而增大;甲基橙溶液的pH在5左右时,光催化降解率最高;H_2O_2浓度为0.9 g/L时,光催化降解率可达100%。

配位均匀共沉淀法制备Ag/ZnO纳米复合材料的研究

采用配位均匀共沉淀法成功制备出了粒径20～50nm的Ag/ZnO纳米复合材料,用TG-DTA、XRD、IR及TEM等技术对前驱物及不同温度下焙烧前驱物所得的产品进行了表征分析。结果表明,当前驱物的焙烧温度为300℃时,粒子呈球形,粒径小,且其粒径随前驱物焙烧温度的升高而增大。对Ag/ZnO晶粒生长动力学的研究发现,在较低温度范围内,晶粒生长速度较快,其晶粒生长动力学指数为1．32。

抗紫外Ce^(3+)掺杂ZnO/PMMA纳米复合蒙皮材料的制备及性能研究

采用水热法制备了Ce3+掺杂ZnO粉体,再用本体聚合法将Ce3+掺杂ZnO粉体和聚甲基丙烯酸甲酯复合,制备一种新型的抗紫外无机/聚合物纳米复合蒙皮材料。主要研究了利用水热法制备纳米ZnO:Ce3+,用KH-151进行改性。采用本体聚合法制备ZnO:Ce3+/PMMA纳米复合材料,并利用FTIR、XRD、SEM、TGA及拉伸测试仪等手段分别对Ce3+掺杂ZnO粉体及其改性、与PMMA复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明:无机材料纳米ZnO:Ce3+的加入,增强有机玻璃PMMA的热稳定性的同时,增强复合材料的拉伸强度,改善其力学性能和抗紫外性能。

抗菌天然橡胶纳米复合材料的研制

研究了自制ZnO/Ag纳米复合抗菌剂的亲油改性,利用改性后的ZnO/Ag纳米复合抗菌剂制备天然橡胶(NR)纳米复合材料,探讨了抗菌NR纳米复合材料的抗菌、抗藻性能。结果表明:ZnO/Ag纳米复合抗菌剂经磷酸三丁酯(TBP)改性后,沉降率从接近1减小到0.2以下,亲油性和稳定性大大提高,将TBP改性后的抗菌剂加入到油性介质正己烷中,抗菌剂分散均匀,粒径在100nm以内;在NR纳米复合材料的制备中,随着ZnO/Ag纳米复合抗菌剂添加量的增加,正硫化时间减小;经检测,抗菌NR纳米复合材料对大肠埃希氏菌的抗菌率达98%以上,且抗菌率随抗菌剂添加量的增加而增大,抗藻性能达到最优零级标准。

Ag修饰ZnO纳米墙的光敏特性研究

为了开发对紫外(UV)光响应更好的光敏传感材料,文中采用水溶液法、醇还原法和悬涂法构筑了ZnO/Ag复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)对其进行表征,采用光敏测试分析系统对其光敏性能进行测试。研究结果表明:纳米Ag均匀地覆盖在ZnO纳米墙的表面,其分布率为23.53%。在室温下,ZnO/Ag复合材料对紫外(UV)光的灵敏度为426,其响应时间和恢复时间分别为9 s和43 s,并且具有良好的选择性和稳定性。ZnO/Ag复合材料光敏性能的增强是基于费米能级的转变和电子和光生载流子的转移速度和数量提升。

纳米Ce-ZnO催化降解酸性染料条件优化及回收利用

掺杂稀土元素Ce制备纳米Ce-ZnO催化剂,以甲基橙溶液为酸性染料代表,对纳米Ce-ZnO催化降解甲基橙条件进行优化,并对催化剂的回收循环使用效果进行研究。在催化时间为3 h条件下,通过正交试验确定纳米Ce-ZnO催化降解甲基橙溶液的最佳条件为催化温度25℃,甲基橙溶液pH 2,催化剂添加量1.0 g/L。在最优催化条件下,纳米Ce-ZnO对3×10^-5 mol/L甲基橙溶液的降解率达到90%左右,对不同浓度(1×10^-5、3×10^-5 mol/L和5×10^-5 mol/L)甲基橙溶液的降解均符合一级动力学方程。以聚偏二氯乙烯(PVDC)膜为载体,键合Ce-ZnO制备的Ce-ZnO/PVDC膜材料对3×10^-5 mol/L甲基橙溶液的降解率提高到95%以上,且循环3次使用后对甲基橙溶液的催化降解率保持在70%左右。因此,纳米Ce-ZnO催化剂及其PVDC膜材料在降解酸性染料方面有进一步开发应用前景。

掺杂Ce的纳米ZnO对酸性染料降解作用及结构表征

通过掺杂稀土元素Ce制备Ce-ZnO催化剂,以甲基橙溶液(3×10^-5 mol·L^-1)为酸性染料代表,研究Ce-ZnO催化剂在自然光和紫外光下对甲基橙溶液的光催化降解效果,并表征其结构。结果表明:掺杂Ce有效地提高了纳米ZnO在自然光下和紫外光下催化降解甲基橙溶液能力,其中催化3 h时降解甲基橙溶液顺序为:紫外光下Ce-ZnO催化剂(78.98%)>自然光下Ce-ZnO催化剂(55.52%)>紫外光下ZnO(49.63%)>自然光下ZnO(9.13%)。甲基橙溶液在紫外光下经Ce掺杂量为2%~3%的Ce-ZnO催化降解3 h,降解率达到75%以上。扫描电镜分析显示Ce-ZnO催化剂表面具有蜂窝结构,X-射线衍射分析表明Ce的掺入促使ZnO(101)衍射峰向小角度移动,并有Ce(OH)3相关弱衍射峰出现。能谱分析确定Ce-ZnO催化剂中Zn元素平均含量为41.73%,Ce元素平均含量为0.58%。掺杂稀土元素Ce的纳米ZnO有进一步开发用于工业废水处理的应用前景。

Ce掺杂与结构优化策略提高ZnO光催化性能

采用简单的温和水热法制备了具备特殊形貌的ZnO纳米花材料,并对其进行了稀土Ce掺杂,利用SEM、XRD、EDX、N2吸附–脱附、紫外可见分光光度法等手段对催化剂进行了表征,并研究了其对罗丹明B光催化降解的动力学性能和机理。结果表明,ZnO纳米花催化反应速率是普通ZnO纳米结构的2.6倍,掺杂了2%的Ce-ZnO催化反应速率比掺杂前又提高了1.6倍,说明催化剂结构优化和稀土元素掺杂的功能修饰策略可有效提高ZnO的光催化活性。

贵金属与石墨烯复合材料的制备技术——评《贵金属/石墨烯纳米复合材料的合成及性能》

近年来,以传统贵金属和石墨烯为基础,融合了纳米技术的复合材料被广泛应用在能源、矿业、国防、信息技术等领域。张丹慧、张成茂等著的《贵金属/石墨烯纳米复合材料的合成及性能》一书紧紧围绕纳米技术在贵金属/石墨烯复合材料中的应用,以不同银纳米粒子为媒介,对ZnO/Ag、Ag/GO(氧化石墨烯)等复合材料的合成与应用做了详细介绍;同时对石墨烯复合物,如ZnO/GO、ZnO/石墨烯纳米复合物等的反应机理、性质进行了更深一步的研究。