论文总字数：17390字

摘 要

由于现代社会日益进步，纳米银材料广泛应用于各个行业，如用于制造高端银浆、用于制作超导材料、用于净水系统、运用在光学领域以及用于医药行业等各个领域。本文主要研究了纳米银在医药方面的运用及其抗菌性能的研究。相对于其他传统的抗菌材料来说，纳米银具有宏观材料所没有的独特的性质如表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等。纳米银借由这些性质在抗菌方面独树一帜。纳米银的制备方法有很多种，方法可以分为两类：物理和化学这两种方法。物理法通常分为：粉碎法，真空冷凝法、机械球磨法；化学法又分为：化学还原法、电化学还原法、光还原法、气液两相法、水热合成法、沉淀法。银离子很容易被还原，本实验采用化学还原法即分别用柠檬酸钠和NaBH₄为还原剂分别制备出不同尺寸的纳米银粒子并进行比较，从而选择更好的方案来制备出纳米银并将其用于抗菌性能的检测过程中。

用柠檬酸三钠作为还原剂是采用油浴加热至135 ℃。而采用NaBH₄作为还原剂时则采用冰浴，这是因为硼氢化钠作为强还原剂在较高的温度下可能与硝酸根离子反应，并且反应程度会随着温度的上升而加深。如果反应过程采用水浴或者油浴，则将会形成氢气和硼砂，氢气会还原银离子而不是氢硼化物离子。为了减缓反应速度并避免二次反应，需要冷却。 结果则是致使更加完全彻底的反应，从而制备出了更细的银纳米颗粒。在实验过程中硼氢化钠过量使用，这是稳定银（Ag）纳米颗粒所必需的。

关键词：纳米银 NaBH4 柠檬酸三钠 抗菌

Preparation of Water-Soluble Nano-silver

Abstract

Due to the progress of modern society, nano-silver materials are widely used in various industries, such as the manufacture of high-end silver paste, the production of superconducting materials, water purification systems, optical applications, as well as the pharmaceutical industry and other fields. In this paper, the application of nano-silver in medicine is studied. Compared with other traditional antimicrobial materials, nano-silver has unique properties such as surface effect, volume effect, quantum size effect, macroscopic quantum tunneling effect and so on. By virtue of these properties, silver nanoparticles are unique in antimicrobial activity. There are many methods for preparing silver nanoparticles It can be divided into two categories: physical method and chemical method. Physical methods are usually divided tion method, vacuum condensation method, mechanical milling method. Chemical methods are divided into, chemical reduction method electrochemical reduction method, photoreductioninto: comminumethod, gas-liquid two-phase method, hydrothermal synthesis method, precipitation method. Chemical reduction method was used in this experiment. The silver nanoparticles were prepared with sodium citrate and NaBH₄ as reducing agents respectively and compared in order to select a better method to prepare silver nanoparticles and use them in the detection of antibacterial properties.

Sodium citrate as reducing agent was heated to 135 ℃ in oil bath. When NaBH₄ is used as reducing agent, ice bath is used because sodium borohydride as a strong reducing agent may react with nitrate ion at higher temperature, and the reaction degree will deepen with the increase of temperature. If water bath or oil bath is used in the reaction process, hydrogen and borax will be formed, and hydrogen will reduce silver ion instead of hydrogen boride ion. Cooling is needed to slow down the reaction and avoid secondary reactions. The result is a more complete and thorough reaction, resulting in the preparation of finer silver nanoparticles. Sodium borohydride during the experiment In excess, this is necessary to stabilize silver ( Ag ) nanoparticles.

Key Words: Nano silver; NaBH₄; Sodium citrate; Antibiosis

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 课题背景 1

1.2 水溶性纳米银的研究现状 2

1.2.1 水溶性纳米银材料制备的研究进展 2

1.2.2 水溶性纳米银的制备途径 2

1.2.3 水溶性纳米银抗菌性能的研究进展 3

1.2.4 水溶性银纳米抗菌材料的应用 3

1.3本课题的工作内容 4

第二章 理论部分 5

2.1 纳米银简介 5

2.3 纳米银抗菌机理 5

2.4 UV-Vis原理 5

第三章 实验部分 7

3.1 实验原料及所需设备 7

3.2 实验方案及纳米银的制备 7

3.2.1 还原剂的种类不同 7

3.2.2 保护剂的种类不同 8

3.2.3 AgNO₃的浓度不同 9

第四章 结果与讨论 10

4.1粒径分布分析 10

4.1.1还原剂的不同 10

4.1.2 保护剂的不同 10

4.1.3 AgNO₃的浓度不同 11

4.2 UV-Vis谱图分析 12

4.2.1 保护剂不同 12

4.2.2 AgNO₃浓度不同 12

第五章 总结与展望 14

参考文献 15

致 谢 17

第一章 前言

1.1 课题背景

细菌可以引起和传播流行病，从而威胁人类的健康和财产。时代交替日新月异，科技发展瞬息万变，最近纳米技术的快速发展导致了纳米级结构材料的发展。现在人们使用这些具有抗菌性能的纳米粒子来对抗由致病菌引起的传染病。由于纳米银的特别性质和用途取决于纳米粒子的形状与尺寸，因此金属纳米粒子的制备引起了大多数研员究人的关注。金属纳米粒子由于其尺寸和形状的依赖性，在催化、医学诊断、介质记录和光学运用等领域有着广泛重要的应用。纳米银是常用的金属级纳米材料。针对不同的纳米结构，开发了一系列的制备方法。近几十年来，对新型纳米材料的探索带来了许多突破性的发现和技术成果。虽然今天的纳米技术受到了大量的炒作，并取得了令人瞩目的成果。但在用于市场的众多产品中，含有工程纳米材料的消费品的数量不到当前市场的1%。除此之外，尽管有大量的资金和相关的研究工作致力于合成纳米银，但这仍然是纳米技术商业化的主要绊脚石。由于纳米粒子在世界各地的应用，监管机构直到最近才开始质疑和检查它们的潜在风险。纳米银具有其独特的效应如表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等很多微观及宏观材料所没有的性质。借由这些性质，纳米银在抗菌方面独树一帜。抗生素的运用应该归功于20世纪世界各地预期寿命的急剧增长这个现象。在20世纪40年代初，对一个著名的外科医生来说，他的治疗能力比当时纽约所有的优秀的内科医生的才能都要强，他正是运用了抗生素。但是随着抗生素的使用，会使大量菌株产生耐药性，使传染病不能被有效的治愈，可能致使无法控制的致命的感染的出现。因此由耐药细菌引起的新感染在不久的将来将会出现。东南亚也是新兴传染病特别是人畜共患病的热点地区。这是由于生长发育、移动性和环境变化等多种因素造成的。严重急性呼吸系统综合症(SARS)、尼帕病毒(Nipah)和最近出现的甲型H1N1流感只是东南亚许多新出现的传染病中的几个例子，这些疾病中的每一个都导致了与非预期疾病有关的全球社会的影响。由其他细菌引起的新出现的传染病并不像这些例子那么可怕。然而，它们可能会引起感染并导致发病率增长并延长相关治疗的时间以及大幅地增加医疗费用。近年来，我国人民体内的细菌感染可能是由于巨细胞芽孢杆菌感染脑脓肿引起的。据我们所知，由这些细菌引起的感染是罕见的，尚未被报告为任何重要的临床疾病的病因。纳米银的抗菌性能与其尺寸大小密切相关，

尺寸越大所相对的抗菌性能也就越弱。我们通过两种不同的方案制备出不同尺寸的纳米银颗粒。第一种方案是以柠檬酸三钠为还原剂，同时也作为保护剂存在，使其与AgNO₃在油浴中进行反应，第二种方案则是在冰浴零度条件下反应，还原剂用NaBH₄，分别用十八烯酸钠和PVP为保护剂。我们发现以柠檬酸三钠为还原剂时，柠檬酸三钠的量对所形成的纳米银的尺寸影响较大，7 ml为一个分界点。但总体上来柠檬酸三钠的保护作用并不是很好，样品放置一到两天后会出现黑色沉淀物。以NaBH₄为还原剂，采用表面活性剂油酸钠时，所制得纳米银尺寸均匀但尺寸稍微偏大，大约在100 nm左右。而采用PVP为保护剂时，所制得纳米银尺寸在20~40 nm左右。

1.2 水溶性纳米银的研究现状

1.2.1 水溶性纳米银材料制备的研究进展

请支付后下载全文，论文总字数：17390字