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一區(qū)論文應(yīng)用案例 · 前沿專題型

纖維素-銀納米復(fù)合材料:微波輔助合成、表征、熱穩(wěn)定性和抗菌性能

該研究發(fā)表于 Carbohydrate Polymers（2011），使用 XH-100A 開展 纖維素納米復(fù)合材料、銀納米顆粒 研究，核心條件包括溫度 140°C / 160°C；時間 60 min / 5 h。

論文編號 385
應(yīng)用方向 纖維素納米復(fù)合材料、銀納米顆粒、微波輔助合成、抗菌材料、生物醫(yī)用材料、熱穩(wěn)定性
關(guān)鍵結(jié)果 見正文關(guān)鍵結(jié)果
核心條件 溫度 140°C / 160°C
論文編號
385
期刊
Carbohydrate Polymers
影響因子
10.723
中科院分區(qū)
1 區(qū)
發(fā)表年份
2011
設(shè)備型號
XH-100A
作者單位
北京林業(yè)大學(xué)；北京林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 生物質(zhì)化學(xué)與技術(shù)研究所；中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 微生物學(xué)系；華南理工大學(xué) 制漿造紙工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
Beijing Forestry University; Institute of Biomass Chemistry and Technology, College of Materials Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, PR China; Department of Microbiology, China Agricultural University, Beijing 100193, PR China; State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, PR China
研究方向
纖維素納米復(fù)合材料 銀納米顆粒 微波輔助合成 抗菌材料 生物醫(yī)用材料 熱穩(wěn)定性

事實(shí)快照

  • 論文：纖維素-銀納米復(fù)合材料:微波輔助合成、表征、熱穩(wěn)定性和抗菌性能
  • 設(shè)備：XH-100A
  • 期刊與分區(qū)：Carbohydrate Polymers，中科院 1 區(qū)
  • 核心條件：溫度 140°C / 160°C；時間 60 min / 5 h
  • 用途：可作為 纖維素納米復(fù)合材料、銀納米顆粒 的論文證據(jù)頁。

研究摘要

本研究開發(fā)了一種簡便的微波輔助方法，通過在乙二醇（EG）中還原硝酸銀來制備纖維素-銀納米復(fù)合材料。EG在整個體系中充當(dāng)溶劑、還原試劑和微波吸收劑，因此無需額外的還原劑。研究了加熱時間和加熱溫度對產(chǎn)品的影響。產(chǎn)品通過X射線衍射（XRD）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）和掃描電子顯微鏡（SEM）進(jìn)行表征。使用熱重分析（TG）和差示掃描量熱分析（DSC）研究了纖維素-銀納米復(fù)合材料在氮?dú)夂涂諝庵械臒岱€(wěn)定性。此外，纖維素-銀納米復(fù)合材料對模式微生物大腸桿菌（革蘭氏陰性菌）和金黃色葡萄球菌（革蘭氏陽性菌）具有高抗菌活性。預(yù)計(jì)纖維素-銀納米復(fù)合材料是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的有前途的材料。

研究背景與解決的問題

本研究開發(fā)了一種簡便的微波輔助方法，通過在乙二醇（EG）中還原硝酸銀來制備纖維素-銀納米復(fù)合材料。

設(shè)備應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)條件

項(xiàng)目參數(shù)
溫度140°C / 160°C
時間60 min / 5 h

機(jī)制/方法亮點(diǎn)

  • 微波輔助合成纖維素-銀納米復(fù)合材料的機(jī)制基于乙二醇的多功能性。EG具有高粘度和高介電損耗常數(shù)，可有效吸收微波
  • 同時EG作為還原劑，在微波加熱下將Ag?還原為Ag納米顆粒。反應(yīng)過程：CH2OH-CH2OH → CH3CHO + H2O
  • 2CH3CHO + 2Ag? → 2Ag + 2H? + CH3COCOCH3。纖維素表面的羥基與銀納米顆粒形成強(qiáng)相互作用，使銀顆粒均勻分散在纖維素基質(zhì)中，防止團(tuán)聚。銀納米顆粒的抗菌機(jī)制主要是釋放Ag?，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜，干擾DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成，從而殺死細(xì)菌。大腸桿菌（革蘭氏陰性菌）的細(xì)胞壁較薄，銀離子更容易滲透，因此抗菌活性高于金黃色葡萄球菌（革蘭氏陽性菌）。

應(yīng)用價值

  • 開發(fā)了一種簡便、綠色、高效的微波輔助合成纖維素-銀納米復(fù)合材料的方法。
  • 乙二醇同時充當(dāng)溶劑、還原劑和微波吸收劑，無需額外添加還原劑，避免了傳統(tǒng)還原劑的毒性問題。
  • 銀納米顆粒（約100 nm）均勻分散在纖維素基質(zhì)中，與纖維素形成強(qiáng)相互作用。
  • 系統(tǒng)研究了加熱時間和溫度對復(fù)合材料物相、形貌和熱穩(wěn)定性的影響。
  • 所制備的復(fù)合材料對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌活性。

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常見問題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-100A。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Carbohydrate Polymers（2011），使用 XH-100A 開展 纖維素納米復(fù)合材料、銀納米顆粒 研究，核心條件包括溫度 140°C / 160°C；時間 60 min / 5 h。
該研究發(fā)表在哪個期刊？
發(fā)表于 Carbohydrate Polymers，中科院 1 區(qū)。
引用信息
Cellulose–silver nanocomposites: Microwave-assisted synthesis, characterization, their thermal stability, and antimicrobial property
Carbohydrate Polymers, 2011
DOI: 10.1016/j.carbpol.2011.04.060