0引言
納米銀由于具備特異的量子尺寸效應和表面效應[1,2],展現出許多獨特的物理和化學特性,其優良的抗菌性日益受到人們的重視。納米銀能廣譜殺菌,對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均有較強的抑菌性,并且不會使細菌產生耐藥性[3].海藻酸鈉是一種廣泛使用的天然高分子多糖,化學式為(C5H7O4COONa)n,是由古羅糖醛酸和甘露糖醛酸組成的線性聚合物。海藻酸鈉含有大量的羥基和羧基基團,使得其在金屬納米粒子制備中既能當還原劑又能當穩定劑[4-6].同時海藻酸鈉還是一種可再生資源,具備一定的生物相容性,無毒且價格低廉。
隨著人們環保觀念的增強和綠色化學概念的提出,制備能耗低、無污染的納米銀成為新的研究熱點。光化學還原法反應條件溫和、方法簡便,是一種綠色的合成方法。光化學還原法制備納米銀過程中,已采用了多種還原劑和穩定劑,如PVP[7]、PMA[8]、脫氧膽酸鈉[9]、明膠[10]等。本實驗以海藻酸鈉作為還原劑和穩定劑,通過紫外照射含海藻酸鈉的AgNO3溶液制備納米銀。實驗過程中沒有使用其他材料,以防止進一步污染。
1實驗
1.1試劑與儀器
硝酸銀(北京化工廠,AR),海藻酸鈉(sigma公司,AR),氫氧化鈉(天津市風帆試劑公司,AR),所用水均為去離子水。傅里葉變換紅外光譜儀(日本島津C8-20),粉末X射線衍射儀(Rigaku XG control RINT2500),紫外-可見分光光度計(日本島津UV-3150),透射電子顯微鏡(Tennai G2F20),紫外交聯儀(Spectrolinker XL-1000)。
1.2制備方法準確稱取0.1g、0.25g、0.5g、0.75g、1.0g海藻酸鈉分別加入到90mL水中,磁力攪拌下使海藻酸鈉完全溶解。滴加1mol/L的NaOH溶液調節溶液pH值至9.準確稱取一定量AgNO3溶于水中,分別吸取10mL AgNO3溶液在攪拌條件下滴加到海藻酸鈉溶液中,使總體積為100mL,AgNO3溶液 濃 度 分 別 為0.5 mmol/L、1 mmol/L、2 mmol/L和4mmol/L,海藻 酸 鈉 濃 度 分 別 為0.1%、0.25%、0.5%、0.75%、1.0%(質量分數)。將混合液放置于紫外交聯儀內,254nm波長下照射5min、10min、20min、30min、1h、2h、3h、4h,制備后避光保存。將部分銀溶膠10000r/min離心,洗滌,真空干燥,獲得納米銀粉,避光保存。
1.3測試與表征
1.3.1紫外吸收光譜
將納米銀溶膠倒入石英樣品池中,250~700nm波長范圍掃描,帶寬為2nm.
1.3.2 X射線衍射分析
采用X射線衍射分析儀對海藻酸鈉粉末和銀粉進行XRD分析,掃描范圍2θ為10~80°。
1.3.3紅外光譜分析
取適量海藻酸鈉粉末和銀粉,溴化鉀壓片法制樣,紅外光譜觀察官能團變化。
1.3.4形態觀測
取納米銀溶膠滴到碳膜覆蓋的銅網上,空氣中自然干燥,透射電鏡下觀察其大小和形貌。
1.3.5抗菌性能
采用抑菌圈實驗測定納米銀的抑菌性,選取大腸桿菌(ATCC 25922)和金黃色葡萄球菌(ATCC 25923)作為抗菌性能測試菌種,代表革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌。分別稱取20mg由0.5%海藻酸鈉、1mmol/L和4mmol/L AgNO32h照射時間制備的銀粉,重新溶于100mL水中制成銀溶膠。將直徑為12mm的濾紙片浸入銀溶膠中,30min后取出,無菌環境下37℃干燥。然后將高壓滅菌后的LB培養基冷卻至40℃左右,加入6%菌懸液,混勻迅速倒入平皿中,凝固,將濾紙片貼于培養基表面,每個培養基3片,37 ℃培養24h后,測量抑菌圈寬度,取其平均值,浸于0.5%海藻酸鈉的濾紙片作為對照組。