AgBr纳米微粒和阳离子共聚物修饰的壳聚糖基抗菌复合物的制备及抗菌活性研究

双重抗菌机制的多孔状抗菌复合材料相较于仅具有单一抗菌机制的一维材料而言,具有更大的比表面积和高效稳定的抗菌活性,这是其重要的优势。首先以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和对苯乙烯磺酸钠(SPS)作为聚合单体,合成了两亲性的聚丙烯基(PBGS)共聚物。然后,将得到的PBGS共聚物与壳聚糖(CS)通过共价键交联,继而合成了壳聚糖/三元共聚物(PBGS-C)复合物。合成的PBGS-C复合物再与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)发生离子交换反应,制备得到了具有季铵阳离子基团的壳聚糖/PBGS共聚物(PBGS-C/N)抗菌复合物。最后,采用银离子对PBGS-C/N抗菌复合物继续功能化的方法,合成了具有接触/释放双重抗菌机制的AgBr纳米微粒和阳离子共聚物修饰的(AgBr@PBGS-C/N)抗菌复合物。AgBr@PBGS-C/N抗菌复合物的组成和形貌通过红外光谱(FT-IR)、X光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等测试进行确认。此外,它的抗菌活性通过大肠杆菌和金黄色葡萄球菌进行了评估。结果表明:AgBr@PBGS-C/N抗菌复合物具有三维多孔结构和良好的抗菌活性,有望用于环保、医疗、食品加工等领域。

Ag_(3)PO_(4)/AgBr复合纳米材料光催化降解亚甲基蓝研究

以磷酸钠、硝酸银、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵等为原料,采用溶剂热法来制备Ag_(3) PO_(4)/AgBr复合纳米材料和磷酸银单体。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等一些表征手段来确定所制备的材料的成分以及其结构形貌,进而确定较优的实验条件。以亚甲基蓝染料作为模拟污染物,探究Ag_(3) PO_(4)/AgBr复合纳米材料作为催化剂对亚甲基蓝溶液的降解率。实验结果显示,在可见光照射150 min后,亚甲基蓝的降解率为96.5%。

共沉淀法制备AgBr/Ag_(2)CO_(3)复合材料及其光催化活性

采用共沉淀法制备了AgBr/Ag_(2)CO_(3)复合催化剂。研究表明,AgBr/Ag_(2)CO_(3)复合催化剂的光催化性能比单一相的AgBr或Ag_(2)CO_(3)显著提高,0.10 g AgBr/Ag_(2)CO_(3)样品光照降解200 mL 10 mg/L的亚甲基蓝溶液20 min后,降解率高达99.97%,是AgBr的2.5倍,是Ag_(2)CO_(3)的4.77倍,且AgBr/Ag_(2)CO_(3)对亚甲基蓝的降解过程符合一级动力学模型。

Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr光催化剂的构建及其磁场可调控性能

采用金属辅助化学刻蚀法和水热法制备了Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr复合光催化剂,考察了Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr在磁场作用下的光催化性能。结果表明:Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr复合光催化剂在未使用HNO_(3)溶液浸泡且无磁场作用时的光电流密度为0.25 mA/cm^(2),开启电压为0.4 V;Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr复合材料在合成时表面会产生Ag,采用HNO_(3)溶液将其浸泡除去Ag,浸泡后光电流密度为0.07 mA/cm^(2),相比于未使用HNO_(3)溶液浸泡时的光电流密度明显下降,这是由于Ag具有传输电子与空穴的能力,可加快ZnFe_(2)O_(4)和Si纳米线间光生电子和光生空穴对的分离,从而提高光电流密度;当外加80000 A/m磁场时,其光电流密度增加至0.2 mA/cm^(2),开启电压为0.28 V,表明磁场可显著提高该复合光催化剂的光催化效率。Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr界面处的能带弯曲加快了光生载流子的传输,减少了光生空穴与光生电子间的复合,使更多的电子和空穴可参与到光催化过程中,进而提高了体系的光催化性能。在光催化过程中,外加磁场使体系所产生的光生载流子可以更快速地传输至光催化剂表面,进一步增强体系的光催化效率。

AgBr/Ag_(2)CrO_(4)复合光催化剂的制备及其光催化性能

以硝酸银和铬酸钾为原料,采用简单的水热法制备Ag_(2)CrO_(4),再通过沉淀法合成复合不同质量分数AgBr的AgBr/Ag_(2)CrO_(4)复合光催化剂,并对产物进行通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外漫反射仪(DRS)和荧光光谱分析仪(PL)等表征。结果表明:水热法所得Ag_(2)CrO_(4)为块状微米结构,粒径约为20μm;不同质量分数的AgBr复合Ag_(2)CrO_(4)后,粒径明显变小,约为1μm。以亚甲基蓝为目标分解物,考察了复合不同质量分数AgBr的AgBr/Ag_(2)CrO_(4)复合催化剂光催化性能,结果表明,复合光催化剂的催化性能更佳;在模拟自然光照下,0.10g复合质量分数为90%AgBr的AgBr/Ag_(2)CrO_(4),降解亚甲基蓝溶液(100mL,10mg/L)10min后,降解率高达97.7%,是相同条件下商用TiO2对亚甲基蓝降解率的5倍。

AgBr/GO/AgFeO_(2)复合材料的制备及可见光催化降解四环素

将AgBr直接沉积在氧化石墨烯(GO)表面,进一步原位沉淀AgFeO_(2)制得AgBr/GO/AgFeO_(2)复合材料。通过XRD、SEM、TEM、比表面积、孔径分布、XPS、UV-Vis吸收对材料物理性质进行表征,测试材料电化学性能,并研究其对四环素的光催化降解。结果表明:AgFeO_(2)纳米颗粒沉积在AgBr和GO亚微颗粒表面。相对于单相AgFeO_(2),AgBr/GO/AgFeO_(2)复合材料对可见光的吸收能力明显提高。当AgBr与AgFeO_(2)物质的量比为1∶1.5时,在可见光照射30 min后,0.4 g/L的AgBr/GO/AgFeO_(2)复合材料对25 mg/L四环素的光催化降解率为86%。光催化机理研究表明:AgBr和AgFeO_(2)的价带和导带关系符合能级匹配机制,可形成Z型异质结;另外,复合GO有利于增强光生电子在Z型异质结间的传输,使得AgFeO_(2)价带的光生空穴和AgBr导带产生的超氧自由基及羟基自由基协同参与光催化降解四环素反应,从而提高AgBr/GO/AgFeO_(2)复合材料的光催化活性。

以梳型聚合物为模板制备介孔Ag/AgBr/TiO_2纳米复合材料

以钛酸四丁酯为钛源,梳型聚合物为模板,采用溶胶-凝胶法低温水浴制备具有介孔结构的纳米TiO2,通过沉积-沉淀法将Ag/AgBr负载于介孔TiO2纳米微粒表面,制得高比表面积的Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料。采用XRD,TEM,N2吸附-脱附和UV-vis DRS等方法对Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料进行了表征。结果表明,所制备的纳米TiO2和Ag/AgBr/TiO2纳米复合材料具有介孔结构;Ag/AgBr的引入,减小了介孔TiO2的比表面积(由346m2/g减小为253m2/g),但大幅度提高了其可见光催化活性。在可见光下,Ag/AgBr/TiO2降解甲基橙的速率分别为商品TiO2P25和介孔TiO2的145倍和60倍。

纳米AgBr/PMMA光致变色杂化材料制备与表征

采用本体聚合法制备了纳米AgBr/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)光致变色杂化材料.XRD分析表明,纳米AgBr/PMMA杂化材料是无定形的.SEM分析表明,AgBr含量不同,杂化材料的断面形貌明显不同,随AgBr含量的增加,杂化材料由韧性断裂向脆性断裂转变.EDS面分析表明,Ag、Br元素在杂化材料中均匀分布.所制备的纳米AgBr/PMMA杂化材料具有一定的光致变色效应.

AgBr纳米簇:PAMAM树形分子模板法制备及光催化性能研究

以酯端基聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子为模板,原位制备了AgBr纳米簇。由于酯端基的半代PAMAM树形分子起到“内模板”作用,制得的AgBr纳米簇粒径小、尺寸分布窄、稳定性好,并通过改变Ag+∶PAMAM树形分子的物质的量的比可以精确控制纳米簇的尺寸。AgBr纳米簇/树形分子纳米复合材料在光催化降解甲基橙方面具有很好的催化能力,且随纳米簇的尺寸减小,其催化能力增强。

异质结型AgBr/CuO光催化剂的合成、光催化活性及再生

采用沉淀法制备了具有p-n异质结结构的AgBr/CuO可见光催化剂,对其结构进行了表征,通过甲基橙溶液的降解率评价了AgBr/CuO的光催化活性,并通过活性物种测试及能带结构分析推测了其光催化机理,采用3%(质量分数)溴水对使用后的AgBr/CuO进行了再生处理.结果表明,在可见光照射下,0.1 g AgBr/CuO光催化剂30 min对甲基橙溶液(初始浓度为15 mg/L)的降解率高达92%,远高于同等条件下的AgBr.AgBr/CuO光催化活性提高的原因是Ag Br与CuO的复合一方面使催化剂的禁带宽度变宽,提高了光生电子与光生空穴的氧化还原能力;另一方面,在两者之间形成了p-n型异质结结构,有利于光生电子的转移及光生电子与空穴的分离.采用绿色环保的溴水再生法可显著恢复催化剂的光催化活性.

以海藻酸钠为基体的Ag/AgBr/TiO_2整体式光催化剂的高效制备及其光催化性能

以海藻酸钠为基体制备出尺寸均一的整体式光催化剂SA-Ag/Ag Br/TiO_2,通过SEM、TEM、HRTEM、XPS、FT-IR以及BET等手段对产物形貌、结构、比表面积和光学性质进行表征,并测定了其对罗丹明B(Rh B)溶液的光催化性能。结果表明,整体式光催化剂SA12-Ag/Ag Br/TiO_2(Ag/Ag Br/TiO_2催化剂的质量分数为12%)的结构稳定,且具有良好的光催化活性,即在紫外光照60 min内,Rh B溶液降解完全,在可见光照120 min下Rh B的降解率可达到54.1%,且在5次重复试验中仍保持96%以上的催化活性,稳定性良好。这种整体式光催化剂有效解决了粉体材料难回收、二次污染和固定化后光催化效率低等问题。

AgBr和AgI团簇结构的研究

采用遗传算法结合经验势函数,研究了(AgX)n(X=Br,I,n≤15)团簇的可能稳定结构.结果表明(AgBr)n团簇的稳定结构主要以密堆结构为主,(AgI)n团簇的稳定结构主要以四元环和六元环相接的笼状结构为主.反映出(AgBr)n团簇以离子键结合,而(AgI)n团簇中是具有离子性的共价键.(AgBr)n(n=4,6,10)和(AgI)n(n=6,8,11)的结构较为稳定.

水热法一步合成球状AgBr/Ag3PO4复合催化剂及其光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为Br源,采用水热法一步合成球状AgBr/Ag_3PO_4复合光催化剂,利用XRD、SEM、DRS及PL等对其结构和形貌进行分析,以水中微污染物甲基橙(MO)的降解评价AgBr/Ag_3PO_4复合物可见光催化活性。结果表明:产物是球状的AgBr/Ag_3PO_4复合物,AgBr/Ag_3PO_4复合物较纯相的AgBr或Ag_3PO_4都有更好的可见光催化活性,当Br/P的质量比为1∶10时所得复合物的催化活性最好,0.08g该复合物经过可见光催化降解MO(200mL,8mg/L)溶液10min后降解率达到95.52%,是相同条件下沉淀法产物降解率的1.5倍,循环降解3次后降解率达85.62%。

异质结型AgI/AgBr/TiO_2催化剂的制备及其光催化性能

首先以沉积-沉淀法制备AgBr/TiO2复合催化剂,然后采用离子交换法制备出新型的异质结型AgI/AgBr/TiO2光催化剂.利用XRD和UV-Vis对AgI/AgBr/TiO2光催化剂进行了表征.以甲基橙为染料模型,在可见光条件下(500 W、λ>420 nm)研究了AgI的含量对AgI/AgBr/TiO2催化活性的影响.结果表明,AgI拓展了催化剂的吸收光谱范围;AgI生成量为AgBr的5%时,AgI/AgBr/TiO2的催化活性最高.AgI/AgBr异质结的形成有利于光生电子和空穴的分离,提高AgI/AgBr/TiO2的催化活性.

原位化学沉积法制备AgBr/Ag3PO4光催化剂及其催化性能

通过原位化学沉积法制备了AgBr/Ag3PO4复合光催化剂。采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征手段对其进行了表征。研究了可见光照射下,AgBr、Ag3PO4和AgBr/Ag3PO4在不同照射时间、催化剂的量、染料初始浓度和不同染料条件下降解罗丹明B的催化活性。结果显示,光照30 min后AgBr/Ag3PO4复合光催化剂对罗丹明B的降解率可以达到98%,比单一的AgBr和Ag3PO4对罗丹明B的降解率分别提高了1.5倍和1.2倍。此研究的结果证明了AgBr/Ag3PO4复合物在光催化降解中应用的潜能。

油水自组装制备Ag@AgBr/BiOBr高效可见光催化剂

采用油水自组装法制备Ag@Ag Br表面修饰三维花状结构Bi OBr复合光催化剂(Ag@Ag Br/Bi OBr),利用XRD、SEM、TEM、EDX、DRS、XPS、PL及EIS等手段对光催化剂的结构和性能进行了表征,并研究了可见光下降解亚甲基蓝(MB)的催化性能。研究表明:Ag@Ag Br粒径约为20 nm,均匀分散在花状微球Bi OBr表面上;贵金属Ag的表面等离子体效应可显著增强可见光利用率,并有效促进光生电子空穴对的分离,Ag@Ag Br(15wt%)/Bi OBr光催化剂展现出最优的催化活性,可见光照射30 min对MB的降解率将近90%,淬灭实验表明·O2-,h+和Br0均为活性物种。结合理论分析与实验结果提出复合光催化剂的降解机理。

AgBr/TiO_2复合催化剂:双注法制备及其可见光催化性能

以TiO2为载体,采用双注法合成了AgBr/TiO2复合光催化剂.利用X射线衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和扫描电子显微镜(SEM)对AgBr/TiO2的结构、光吸收、形貌进行了表征.研究了AgBr/TiO2在可见光下对甲基橙和丁基罗丹明B的光催化活性.结果表明,与TiO2相比,AgBr/TiO2的光吸收范围拓展到400—600nm波段,并且随着AgBr负载量的增加,AgBr/TiO2的可见光吸收强度增强;当AgBr与TiO2的摩尔比为0.25时,AgBr/TiO2具有最大催化活性;在相同条件下,AgBr/TiO2对丁基罗丹明B的降解效果优于甲基橙.

(AgBr)_核·(Ag)_壳纳米粒子的制备及其共振散射光谱研究

以 (AgBr) m 团簇作晶种 ,在柠檬酸钠存在条件下 ,(AgBr) m 团簇表面结合的Ag+被光化学还原而获得土红色的液相 (AgBr) 核·(Ag) 壳 纳米粒子 .研究了 (AgBr) 核·(Ag) 壳 纳米粒子的光谱特性 ,在 51 2nm处有最强共振散射峰 ,在41 0nm处产生一个吸收峰 .结果表明 ,(AgBr) 核·(Ag) 壳 纳米粒子的形成是导致51 2nm共振光散射的根本原因 .

负偏压下Ag@AgBr/Ni膜电极光电催化降解罗丹明B的性能和机理

用电化学方法制备Ag@Ag Br/Ni表面等离子体薄膜电极,以扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对薄膜的表面形貌、晶相结构、光吸收特性进行了表征,在负偏压和可见光作用下,以罗丹明B为模拟污染物对薄膜的光催化活性和稳定性进行了测定,采用电化学技术和向溶液中加入活性物种捕获剂的方法对薄膜光电催化降解机理进行了探索。结果表明:最佳工艺下制备的Ag@Ag Br/Ni膜电极是由表面沉积纳米Ag的纳米晶Ag Br颗粒构成的薄膜,具有显著的表面等离子共振效应。薄膜具有优异的光电催化活性和良好的催化稳定性,在最佳负偏压和可见光照射下反应12 min,薄膜光电催化罗丹明B(c=5 mg·L^(-1))的降解率是多孔Ti O2(P25)/ITO纳米薄膜的10.2倍。相对于未加偏压的光催化,降解率提高了2.0倍;在保持薄膜光催化活性基本不变的前提下可循环使用5次。电极表面纳米Ag粒子的等离子体共振对于光阴极反应(导带反应)的活化作用是光电催化活性提高的重要原因。提出了负偏压下Ag@Ag Br/Ni表面等离子体薄膜光电催化降解罗丹明B的反应机理。

外电场下AgBr分子的结构及性质

采用密度泛函理论B3P86方法研究了AgBr基态分子在不同场强条件下的稳定结构及激发态性质.分析了外电场对AgBr基态分子键长、总能量、能级、谐振频率和红外光谱强度以及对前10个激发态的吸收谱、激发能、振子强度等的影响.结果表明随着正向电场F的逐渐增大,AgBr分子键长逐渐减小;总能量则逐渐升高;分子电偶极矩μ单调减小;HOMO能级升高,而LUMO能级、费米能级和能隙减小.谐振频率随正向电场增加而增大,随反向电场增加而减小,红外谱强度均随电场的增大而逐渐减小.由基态到第1-10激发态的波长增大,激发能减小.