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细菌、真菌等微生物的感染严重威胁到人类的健康,抗菌材料的制备和应用对于解决微生物感染的问题有着重大意义。目前,市场上抗菌材料众多,其中无机抗菌材料由于其杀菌效果好、安全持久、耐热性好等特点而备受关注,以锐钛型TiO2和Ag纳米粒子应用最为广泛。Ag掺杂TiO2纳米粒子的制备方法有多种,但大多需要一些特定的仪器设备、对材料有特殊要求等。受海洋贻贝类所分泌粘附蛋白的启发,本论文采用具有和粘附蛋白类似结构的多巴胺(dopamine,DA)为表面改性剂,基于多巴胺的自聚合-粘附行为,以及其还原金属离子的能力,分别以无灰定量滤纸和钠钙玻璃为模板,成功制备出两种不同结构的Ag掺杂TiO2纳米粒子,改进了 Ag掺杂TiO2纳米粒子的制备方法,为金属基抗菌材料的制备提供了新的思路。(1)滤纸模板法制备Ag掺杂TiO2基于多巴胺的自聚-粘附性和还原性,首先以滤纸为模板,采用溶胶凝胶法制备出具有滤纸形貌的TiO2薄膜,利用DA还原Ag+并将其固定在TiO2表面,得到Ag掺杂TiO2薄膜。之后利用X射线粉末衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM)透射电镜(TEM),紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS),X射线光电子能谱(XPS)对所制备材料进行表征。结果表明TiO2的晶体结构为锐钛型,单个TiO2颗粒粒径约为15 nm;Ag为Ag0,粒径约为50 nm;DA和Ag的掺杂能够提高TiO2对可见光的吸收强度;Ag和TiO2之间有较强的作用力。以大肠杆菌(E.coli)为测试菌,采用平板涂布法,分别研究了不同材料、不同Ag浓度的抗菌效果。结果显示,可见光下Ag掺杂TiO2具有优异的抗菌效果,且随着Ag含量的增加,其抗菌效果逐渐增强。(2)玻璃模板法制备Ag掺杂TiO2聚多巴胺(PDA)含有大量的邻苯二酚和氨基基团,可作为二次反应平台,实现固体材料表面功能化。基于PDA的这一特性,先在玻璃表面负载一层PDA薄膜,之后将其浸泡到含有AgNO3的TiO2溶胶中,采用浸渍提拉法,得到表面含有Ag掺杂Ti02纳米粒子的改性玻璃。利用水接触角、紫外-可见、SEM、XPS、XRD等方法进行分析。结果表明:Ag掺杂TiO2改性玻璃亲水性增强;TiO2为锐钛型,Ag为Ag0纳米粒子;PDA和Ag的存在明显增强了TiO2对可见光的吸收;Ag和TiO2之间存在较强的相互作用力。ICP的分析结果表明改性玻璃表面的Ag含量约为2.4μg/cm2,在水中浸泡8天后达到Ag最大溢出量,约为5.2X 10-3μg/cm2,仅占总含量的0.2%。以E.coli为测试菌,采用平板涂布、激光共聚焦观测检验Ag掺杂TiO2改性玻璃的抗菌性能。实验结果表明Ag掺杂TiO2改性玻璃,具有优良的抗菌持久性,即使在PBS溶液中浸泡60天以后抗菌效率仍可以达到99%以上。