新型抗菌防霉喷剂的研究

论文摘要

居室环境与人体健康密切相关。日常生活中,细菌、真菌等形式的病原菌对人类、动植物构成危害,影响着人们的健康甚至危及生命。另一方面,纸张及纺织品的霉变也给我们的生产生活带来严重影响。纸张霉变会影响纸张的耐折度、抗张力等物理性能,同时,微生物的存在会使织物变坏。纸张及纺织品的发霉给个人、企业和国家造成严重损失。因此,研究新型绿色环保的抗菌防霉剂具有良好的前景。本文以壳聚糖为基料,纳米Ti02为光催化剂,采用共混法制备了一种新型抗菌防霉喷剂,该喷剂经喷涂后形成具有光催化活性的TiO2/壳聚糖复合膜。新型抗菌防霉喷剂的最佳制备工艺为：0.5%壳聚糖+0.25%二氧化钛+5%环氧氯丙烷,采用2.5%乙酸将壳聚糖溶解,加入二氧化钛后超声10-15min,常温下静置消泡,流延成膜。采用红外光谱、紫外吸收光谱和XPS光谱表征了复合膜的结构特征。结果表明,二氧化钛与壳聚糖结合后,Ti元素电子跃迁所需的能量变小,即其能带隙（Eg）变小,发生红移现象,吸收峰延伸至可见光区域,使得复合膜在可见光下具有光催化活性,从而具有抗菌活性。本文以大肠杆菌、黑曲霉菌以及白色念珠球菌为实验菌,考察了新型抗菌防霉喷剂的抗菌活性。日常光照条件下,新型抗菌防霉喷剂流延形成的复合膜1h后对大肠杆菌、黑曲霉菌及白色念珠球菌的杀菌率即达到99.99%,杀菌快速有效。而壳聚糖和二氧化钛对三种实验菌的杀菌率远低于二者复合。长效性实验表明,抗菌防霉喷剂的放置时间对抗菌效果几乎无影响,放置12个月后,4h杀菌率达到80%以上。同时考察了新型抗菌防霉喷剂处理后的纸张及纺织品的抗菌防霉效果,结果表明,经复合膜液处理过的纸张24h后对黑曲霉菌的杀菌率均可达到99.99%,抗菌纱布24h对大肠杆菌和霉菌的抗菌效果显著,8h杀菌率均达到99.99%。以大肠杆菌为典型致病菌体系,研究了新型抗菌防霉喷剂的抗菌防霉机理。结果表明,喷剂先破坏细胞壁释放出碱性磷酸酶,然后破坏细胞膜释放葡萄糖-6-磷酸脱氢酶,最后释放核苷。对经抗菌防霉剂处理后的菌液中钾离子浓度变化的测定,进一步证明该喷剂的抗菌机理基于对细胞膜的破坏。

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 微生物的存在及危害
• 1.1.2 纸制品抗菌防霉的国内外处理现状
• 1.1.3 纺织品抗菌防霉的国内外处理现状
• 1.2 新型抗菌防霉剂
• 1.2.1 纳米二氧化钛
• 2复合杀菌剂'>1.2.2 新型纳米TiO₂复合杀菌剂
• 1.3 纳米二氧化钛复合膜
• 1.3.1 纳米二氧化钛复合膜的研究进展
• 1.3.2 纳米二氧化钛复合膜的前景
• 1.4 本论文的研究目的及内容
• 第二章 新型抗菌防霉剂的制备及表征
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 膜的表观特性
• 2.3.2 分散剂对分散效果的影响
• 2.3.3 不同二氧化钛的分散效果
• 2.3.4 复合膜的性能
• 2.3.5 复合膜的结构表征
• 2.4 小结
• 第三章 抗菌防霉特性
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 环境湿度对细菌存活的影响
• 3.3.2 纯壳聚糖、纯二氧化钛、复合膜的抗菌防霉特性比较
• 3.3.3 纯壳聚糖、纯甲基纤维素、甲基纤维素壳聚糖复合膜以及甲基纤维素壳聚糖二氧化钛复合膜的杀菌特性
• 3.3.4 复合膜的短时抗菌效果
• 3.3.5 复合膜的长效性
• 3.3.6 复合膜染菌次数对抗菌效果的影响
• 3.3.7 膜溶液抗菌防霉特性的研究
• 3.4 小结
• 第四章 抗菌防霉剂的应用
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 纸张的抗菌防霉特性
• 4.3.2 纱布的抗菌防霉特性
• 4.4 小结
• 第五章 抗菌机理
• 5.1 引言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 材料
• 5.2.2 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 OD值
• 5.3.2 酶及核苷含量
• +浓度'>5.3.3 K⁺浓度
• 5.4 小结
• 第六章 结论
• 第七章 问题和建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者及导师简介
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书