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微波水热合成仪:微波水热法合成纳米氧化铜及抗菌性能

日期:2023-02-27 点击数:21

纳米氧化铜是一种应用很广泛的纳米材料。如今,纳米氧化铜已经用于各个领域,如,用于涂料、陶瓷、医药等领域。纳米氧化铜具有表面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应等,使其在电、磁、催化等领域表现出不同寻常的特性。另外,纳米氧化铜在传感材料"、抗菌材料[⑵等领域也有广泛应用。因此近年来有关对纳米氧化铜的制备、性能及应用的研究在国内外一直受到人们的普遍关注 。目前,纳米氧化铜的主要制备方法有:固相法、沉淀法、水热法等。


微波是一种普遍存在的超高频电磁波。如今,微波技术已引进化学领域40多年之久。近年来,在众多合成方法中,微波法已逐渐脱颖而出。与传统方法相比,微波合成法具有条件温和、加热速度快及均匀、热能利用率高、非热微波效应等优点°。因此,微波合成法越来越受到人们的亲睐。但是,运用微波法合成纳米氧化铜的研究并不多,而同时研究纳米氧化铜的抗菌性能的文章就更少。2009年,国内袁芳芳等0利用微波辅助合成纳米氧化铜,该研究得到了分散良好的纳米氧化铜颗粒,但是其没有研究纳米氧化铜的抗菌性能;2008 年,曲阜师大的焦兆友等"运用无水硫酸铜(CuSo。)和六次甲基四胺((CH,),N)为原料,利用微波法制备纳米氧化铜及其抗菌性能研究,该研究制得了粒径及形貌不同的氧化铜纳米颗粒,其缺点是只研究了纳米氧化铜对两种细菌(金黄色葡萄球菌和枯草杆菌)的抗菌作用,并且抗菌浓度较高,抗菌性能一般。


本文通过微波水热法合成草酸铜前躯体,进一步经过焙烧获得纳米氧化铜粉体,同时研究了低浓度l ×10-°级)纳米氧化铜的抗菌性能。结果表明,微波水热法合成的纳米氧化铜粉体具有良好的粒径以及疏松的多孔球状形貌,极低浓度纳米氧化铜对大肠杆菌、枯草杆菌、沙门杆菌、绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌均具有很好的抗菌作用,尤其对绿脓杆菌和沙门杆菌抗菌性能更佳。

通过微波水热合成法成功获得了粒径均匀、比表面积大及多孔球形貌的纳米氧化铜结构,直径分布大约在600 ~ 900 nm之间。制得的纳米氧化铜对大肠杆菌、枯草杆菌、沙门杆菌、绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌这5种细菌均具有明显的抗菌效果。对绿脓杆菌和沙门杆菌的抗菌作用更加明显,其最低浓度已经降低至3.75uglmL。


因此,微波水热法合成的纳米氧化铜具有很好的抗菌性能,具有潜在的功能材料应用前景。



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