分子组装抗菌化技术在合成纤维领域应用的研究
超分子化学和分子自组装的研究进展与应用
超分子化学和分子自组装的研究进展与应用简介超分子化学和分子自组装是当今化学领域的一个重要分支,它们研究物质在分子层面的组装和性质,为跨学科和应用研究提供了强有力的支持。
这两种研究方法既具有基础研究的价值,又拥有广泛的应用前景。
本文旨在对超分子化学和分子自组装的基本概念、研究进展和应用进行简述。
一、超分子化学和分子自组装的概念超分子化学是指物质在分子层面上自发形成的具有特殊功能和性质的超大分子结构。
超分子化学主要研究分子之间的非共价相互作用,如氢键和静电相互作用等,这些相互作用导致了分子之间的自组装。
分子自组装是指在无外加力作用下,分散的分子自然而然地自组装成为更大、更复杂的结构。
分子自组装是超分子化学的实现途径,通过调节分子相互作用的强度和性质,可以实现自组装的控制和序列化。
超分子化学和分子自组装是相互补充的研究方法,它们共同构建了超分子材料领域的理论基础。
二、超分子化学和分子自组装的研究进展1、分子组装的分级分子自组装是一种高度有序的过程,分子的排列方式和结构的形成由分子之间的相互作用决定。
分子组装可分为一级、二级和三级。
一级自组装是指单个分子自组装成为一个比单个分子大、更定向和有序的结构。
二级自组装是指多个单个分子组装成为更大的孤立分子或超分子。
三级自组装是指在大分子中形成的超分子结构。
2、分子组装的驱动力分子自组装的驱动力是分子之间的相互作用力。
这些作用力通常包括氢键、范德华力、静电作用、π-π堆积和金属配位等。
不同的相互作用力对自组装的形成有不同的影响。
例如,氢键作用使分子之间的距离缩短,范德华力能够使分子低能地堆积在一起。
因此,在分子组装的过程中,属于不同相互作用力的能量对比显得十分重要。
3、组装体系的设计分子组装的研究和应用通常需要设计具有特定空间结构和相互作用的原料。
这些原料可以是单个分子或已经组成的超分子。
例如,在纳米电子学中,通过设计分子和超分子间的相互作用力构建器件,可以实现分子电子器件的组装。
高分子材料的抗菌性能研究
高分子材料的抗菌性能研究近年来,随着医疗健康行业的飞速发展以及对生态环境健康的日益重视,高分子材料抗菌性能的研究备受关注。
高分子材料作为一种常见的材料在日常生活中扮演着重要的角色,如医疗用品、食品包装、日化用品等。
然而,普通高分子材料会成为病菌和细菌的滋生场所,导致各种医疗相关感染疾病以及环境卫生问题。
因此,高分子材料的抗菌性能研究和开发已成为当前材料科学的研究热点,以下是详细介绍。
一、高分子材料抗菌的重要性高分子材料抗菌的重要性体现在两个方面,一个是医疗健康行业,另一个是环境卫生领域。
在医疗健康行业,高分子材料具有良好的医疗特性,在手术器械、医用耗材、病房设施等方面广泛使用。
这些产品的使用频率高,且长时间接触病源体、患者的环境,如果没有很好的抗菌性能,极易成为病原体传播的途径,严重危害医疗健康,甚至危及生命。
而在环境卫生领域,高分子材料是常见的包装材料,特别是民用食品包装,而这种材料的抗菌性在消费者采购和使用过程中具有很强的保障作用,一定程度上降低了食品污染和食品安全隐患的风险。
二、高分子材料抗菌性的影响因素高分子材料的抗菌性能有许多因素影响,以下为几个主要的方面。
1. 化学成分:材料表面的化学成分直接影响对菌的浸润与附着。
例如,绿茶多酚、聚甲醛等化学成分能够显著增强抗菌性能。
2. 表面形态:表面的形态包括表面形貌、表面粗糙度和表面电荷等,这些因素都会影响材料表面的附着性、毒力和生长环境等,涂层、复合等方法也可以改变材料的抗菌性能。
3. 环境条件:材料的抗菌性能在不同的环境条件下会有很大的变化,湿度、温度、酸碱度等都会影响抗菌性能的表现。
三、高分子材料抗菌技术研究高分子材料抗菌技术主要分为三类:物理抗菌、化学抗菌和生物抗菌。
物理抗菌:物理力学作用是抑制、杀灭菌的常见方法。
有些材料物理状况本身就会影响抗菌性,如抗静电、抗紫外线等。
同时,超声波、电子束、等离子体等物理力学手段也可以用于杀灭细菌。
化学抗菌:高分子材料表面制备化学物质可以消灭、抑制材料的菌生长。
高分子材料的抗菌性能研究
高分子材料的抗菌性能研究在当今社会,高分子材料因其独特的性能和广泛的应用领域而备受关注。
从日常生活中的塑料制品到医疗领域的器械,高分子材料无处不在。
然而,随着人们对健康和卫生要求的不断提高,高分子材料的抗菌性能逐渐成为研究的热点。
高分子材料,简单来说,就是由许多重复单元通过化学键连接而成的大分子化合物。
它们具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,这使得它们在各个领域都得到了广泛的应用。
但在一些特定的环境中,如医疗场所、食品包装等,微生物的滋生会带来严重的问题。
例如,在医疗领域,如果医疗器械表面滋生细菌,可能会导致感染的传播;在食品包装中,微生物的生长可能会导致食品变质,影响食品安全。
因此,赋予高分子材料抗菌性能具有重要的意义。
目前,实现高分子材料抗菌性能的方法主要有两种:一种是在高分子材料中添加抗菌剂,另一种是对高分子材料进行表面改性。
抗菌剂可以分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂三大类。
无机抗菌剂常见的有银离子、锌离子等金属离子及其化合物。
银离子具有很强的抗菌活性,它能够破坏细菌的细胞膜,干扰细菌的代谢过程,从而达到杀菌的效果。
锌离子则相对温和,主要通过抑制细菌的生长来发挥抗菌作用。
无机抗菌剂具有抗菌效果持久、耐热性好等优点,但也存在着颜色变化、成本较高等问题。
有机抗菌剂包括季铵盐类、双胍类、酚类等。
季铵盐类抗菌剂通过与细菌细胞膜表面的负电荷相互作用,破坏细胞膜的结构,导致细胞内容物泄漏,从而杀死细菌。
双胍类抗菌剂则通过干扰细菌的细胞壁合成来发挥抗菌作用。
有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌谱广等优点,但存在着耐热性差、易分解等缺点。
天然抗菌剂主要来源于植物、动物和微生物,如壳聚糖、茶多酚、大蒜素等。
这些天然抗菌剂具有良好的生物相容性和安全性,但抗菌效果往往不如无机和有机抗菌剂显著。
在高分子材料中添加抗菌剂是一种简单有效的方法,但也存在一些问题。
例如,抗菌剂的分散不均匀可能会影响抗菌效果;抗菌剂的加入可能会改变高分子材料的物理性能等。
抗菌纤维的制备及应用
抗菌纤维的制备及应用概述由于细菌和病毒的繁殖对人类健康的影响,抗菌纤维正逐渐成为纺织品行业中的新兴技术。
抗菌纤维可以抵御细菌、真菌等微生物的侵袭,具有良好的抗菌功能,广泛用于医疗、卫生、保健等领域。
本文将从抗菌纤维的分类、制备技术、应用范围等方面进行阐述。
分类抗菌纤维按照制备方式可分为:化学合成、物理加工和生物制备三类。
化学合成法:化学合成抗菌纤维以纤维素或聚酰胺为原料,结合特定的抗菌剂,如氯化银、二氧化钛等,通过化学反应将抗菌剂牢固地固定在纤维表面,起到抗菌作用。
优点是抗菌效果强、持久,但同时也会带来一定的环境污染问题。
物理加工法:物理加工法也称为纳米技术,将抗菌剂通过纳米技术制备成纳米材料,再通过物理加工方法将其添加到纤维中,并固定至纤维表面。
物理加工法的优点在于不会带来环境污染问题,但同时也因为添加抗菌剂的方式不同,抗菌效果相对差一些。
生物制备法:生物制备法将含有抗菌成分的生物提取物,如铜离子、鲎胶粘液等,加入到纤维溶液中,制备成抗菌纤维。
相较于化学合成和物理加工法,生物制备法的适用范围比较狭窄,但其制备过程更环保、更健康。
制备技术抗菌纤维的制备技术主要包括导入法、自生法和改性法三种。
导入法:将抗菌剂在有机溶剂中溶解后,通过浸渍、捻绞、卷绕等方法将其添加到纤维中。
这种方法可以将抗菌剂牢固地固定在纤维表面,但加工难度相对较大,同时也会带来一定的环境污染问题。
自生法:将含有抗菌成分的聚合物添加至纤维原料中,随着纤维的加工过程,自生的聚合物会沉积在纤维表面,起到抗菌效果。
这种方法相较于导入法更为简单快捷,但其抗菌效果稍逊于前者。
改性法:将抗菌剂直接添加到纤维原料中,利用纤维表面的化学反应将其牢固固定在纤维表面,起到抗菌效果。
这种方法制备过程中不需有机溶剂,因此更为环保,但其抗菌功能也相对较弱。
应用范围抗菌纤维应用广泛,主要用于医疗、家居、服装等领域。
医疗领域:医用纤维制品需要具备优良的抗菌性能,包括消毒服、手术衣、口罩等。
桂林新先立公司开发分子组装抗菌技术
造 布 2万 t 的生 产 能力 , 销售 额达 6亿 元 。 年
20 0 9年 以来 , 然 受 金 融 危 机 影 响 , 非 织 造 虽 但
21 00年彭场 镇 实 现 工 业 总 产 值 6 5亿 元 , 比 同 增 长 2 .9 ; 口 创 汇 12 74 % 出 .3亿 美 元 , 比 增 长 同 1% ; 现 工 商 税 收 12亿 元 , 比增 长 5 .9 ; 5 实 . 同 89 % 新 增 规 模 以上 企 业 6家 , 固定 资产 投 资 全 年 已达 8
链, 开展 产 品深 加 工 , 目前 已初 见 成 效 , 附加 值 也 大
项 目建 设 为 彭场 镇 工 业 经 济注 入 活 力 , 植 了 培
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引资 8 9亿 元 , . 实际 到位 资金 超过 6亿 元 , 中 已竣 其
工项 目 1 2个 , 开 工 项 目 2 新 3个 , 开 工 项 目 2个 , 拟
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等科研 项 目。
快速 增 长 的一 次 性 卫 生用 品 和 医用 材 料 应 用 领 域 。
浅谈超分子化学的应用及前景展望
浅谈超分子化学的应用及前景展望超分子化学是基于冠醚与穴状配体等大环配体的发展以及分子自组装的研究和有机半导体、导体的研究进展而迅速发展起来的,它包括分子识别、分子自组装、超分子催化、超分子器件及超分子材料等方面.其中分子识别功能是其余超分子功能的基础。
超分子学科的应用主要是围绕它的主要功能-识别、催化和传输来进行开发研究。
1987年,莱恩(Lehn J. M.)、克拉姆(Cram D。
J.)和彼得森(Perterson C. J.)三位化学家以其对发展和应用具有特殊结构的高分子的巨大贡献而获得诺贝尔化学奖。
莱恩在获奖演讲中,首次提出了“超分子化学”的概念。
同时克拉姆创立和提出了主—客体化学理论,彼得森则发展和合成出大批具有分子识别能力的冠醚。
至此,以“超分子化学”为名称的新的化学学科蓬勃地发展起来,并以其新奇的特性吸引了全世界化学家的关注和热衷。
近年来Supramolecular Chemistry杂志的创立说明超分子化学作为化学学科的一个独立的分支,已经得到世界各国化学家的普遍认同。
目前超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究不仅与各化学分支相结合,又与物理学、信息学、材料科学和生命科学等紧密相关。
在与其他学科的交叉融合中,超分子化学已发展成了超分子科学。
超分子科学涉及的领域极其广泛,它不仅包括了传统的化学(如有机化学、分析化学等),而且还涉及材料科学、信息科学和生命科学等学科.由于超分子学科具有广阔的应用前景和重要的理论意义,超分子化学的研究近十多年来非常活跃。
涉及的应用包括:在化学药物方面的研究与应用,在光化学上的应用,在压电化学传感器中的应用,识别作用(酶和受体选择性的根基)的应用,在有机半导体、导体和超导体以及富勒烯中的应用,作为分子器件方面的研究,在色谱和光谱上的应用,催化及模拟酶的分析应用,在分析化学上的应用等等。
超分子化学在药物开发中的应用研究是国际学术界和工业界共同关注的一个热点。
纺织品抗菌性能的研究进展
纺织品抗菌性能的研究进展在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从衣物到床上用品,从窗帘到毛巾。
随着人们对健康和卫生的关注度不断提高,纺织品的抗菌性能逐渐成为研究的热点。
具有抗菌性能的纺织品能够有效地抑制细菌、真菌和其他微生物的生长和繁殖,从而减少感染和疾病传播的风险,为我们的生活提供更健康、更舒适的环境。
一、抗菌纺织品的作用及意义抗菌纺织品的主要作用是防止微生物在纺织品上的滋生和传播。
微生物如细菌和真菌在适宜的条件下会迅速繁殖,不仅会导致纺织品产生异味、变色和损坏,还可能引发人体的过敏反应和感染疾病。
例如,在医疗机构中,使用具有抗菌性能的纺织品可以降低交叉感染的风险;在运动服装中,抗菌功能可以减少汗水滋生的细菌,防止异味产生,保持衣物的清新;在家居用品中,抗菌的床上用品和毛巾能够提供更清洁、卫生的生活环境。
二、抗菌剂的种类及特点目前,用于纺织品的抗菌剂种类繁多,主要包括天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。
天然抗菌剂主要来源于植物、动物和微生物,如壳聚糖、芦荟提取物、茶树精油等。
这类抗菌剂具有良好的生物相容性和安全性,对环境友好,但抗菌效果相对较弱,且稳定性较差。
有机抗菌剂包括季铵盐类、双胍类、卤胺类等。
它们具有较强的抗菌活性,但其耐热性和耐久性往往不够理想,而且部分有机抗菌剂可能存在一定的毒性和刺激性。
无机抗菌剂主要有金属离子(如银、铜、锌等)及其化合物。
其中,银离子的抗菌性能尤为突出。
无机抗菌剂具有抗菌效果持久、耐热性好等优点,但成本相对较高。
三、抗菌纺织品的制备方法为了使纺织品获得抗菌性能,目前主要有以下几种制备方法:1、后整理法这是一种较为常见的方法,将纺织品浸泡在含有抗菌剂的溶液中,通过吸附、交联等作用使抗菌剂附着在纤维表面。
这种方法工艺简单、成本较低,但抗菌剂与纺织品的结合牢度往往不够理想,容易在使用过程中流失,从而影响抗菌效果的持久性。
2、共混纺丝法将抗菌剂与聚合物原料在熔融或溶液状态下共混,然后进行纺丝。
高分子材料的抗菌性能研究
高分子材料的抗菌性能研究一、引言高分子材料的抗菌性能研究是当前材料科学领域的热点之一。
随着抗生素滥用和细菌耐药性的日益严重,开发具有抗菌功能的高分子材料已成为一项迫切需要解决的问题。
本文旨在综述近年来高分子材料抗菌性能研究领域的最新进展,包括不同类型高分子材料的抗菌机制、抗菌性能评价方法以及未来发展方向。
二、不同类型高分子材料的抗菌机制2.1 阳离子型高分子材料阳离子型高分子材料以其独特结构和电荷特性,具有较强的抑制细菌生长和复制能力。
其主要机制包括电荷相互作用、膜破坏和细胞内物质释放等。
例如,聚合物中含有胺基团或季铵盐基团,可以与细胞壁中负电荷结构相互作用,导致细胞壁蛋白质失去功能或形成孔隙。
2.2 纳米复合型高分子材料纳米复合型高分子材料是将纳米材料与高分子材料复合而成,利用纳米颗粒的特殊性质提高抗菌性能。
常用的纳米颗粒包括金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒和碳基纳米材料等。
这些纳米颗粒可以通过直接接触和释放离子等方式,破坏细菌细胞膜、抑制细胞代谢以及干扰DNA 复制等。
2.3 生物基高分子材料生物基高分子材料是以天然生物质为原料制备的高分子材料,具有良好的生物相容性和可降解性。
其中,一些天然多糖如壁聚糖、凝胶多糖等具有较强的抑菌能力。
这些多糖可以通过与细菌表面结构相互作用,干扰其正常功能并导致细胞死亡。
三、抗菌性能评价方法3.1 纸片扩散法纸片扩散法是一种常用的初筛方法,通过将含有待测样品的滤纸片与细菌接触,观察抑菌圈直径来评价抗菌性能。
这种方法简单快捷,适用于大规模样品筛选。
3.2 最小抑菌浓度法最小抑菌浓度法是一种定量评价方法,通过测定样品对细菌的最低有效浓度来评估其抗菌性能。
这种方法可以更准确地判断样品的抗菌效果,并对不同细菌株的敏感性进行比较。
3.3 动态时间杀灭法动态时间杀灭法模拟了实际使用过程中高分子材料与细菌的接触时间和条件,更真实地评估了其抗菌性能。
该方法通过将高分子材料与含有一定浓度细菌悬液的培养基共同孵育,并在一定时间后采用适当方法进行计数和分析。
抗菌在纺织领域的应用
抗菌在纺织领域的应用抗菌纺织品是指在生产过程中添加抗菌剂或将抗菌剂与纤维进行混合,以抑制或杀死细菌、真菌和其他微生物,从而保持纺织品表面清洁和健康。
抗菌纺织品在医疗、餐饮、家居以及户外运动等领域有着广泛的应用。
本文将探讨抗菌在纺织领域的应用,其原理、技术和市场前景等方面。
一、抗菌纺织品的原理和技术1. 抗菌原理抗菌纺织品通常利用抗菌剂在纤维表面形成一层保护膜或将抗菌剂混合到纤维中,通过抗菌剂对细菌、真菌等微生物进行杀灭或抑制,从而实现保持纺织品表面清洁的效果。
常见的抗菌剂包括银离子、氧化锌、硫化铜等。
这些抗菌剂在与微生物接触时,会破坏微生物的细胞结构,阻断微生物的代谢过程,从而达到抑制或杀死微生物的效果。
2. 抗菌技术抗菌技术包括纺纱、织造和后整理等环节。
在纺纱过程中,可以将抗菌剂与纤维原料进行混合,或者将抗菌剂加入纺丝溶液中,使得纤维本身就具有抗菌性能。
在织造过程中,可采用特殊的织造结构,增加抗菌效果。
在后整理过程中,通过热处理、涂覆等手段,将抗菌剂固定在纺织品表面,提高抗菌效果和耐洗性能。
二、抗菌纺织品在医疗领域的应用1. 医用服装医用服装中的抗菌纺织品主要用于手术室、洁净室等对卫生要求较高的环境。
抗菌纺织品可以有效阻止病原微生物在医护人员和病人之间传播,从而降低交叉感染的风险。
抗菌纺织品还可以减少医护人员对服装的频繁更换,提高工作效率。
2. 医用绷带和敷料医用绷带和敷料是医疗领域中常见的抗菌纺织品应用。
通过添加抗菌剂,使得绷带和敷料具有抗菌性能,可以预防伤口感染,促进伤口愈合。
抗菌绷带和敷料还能够减少更换次数,降低医疗成本。
三、抗菌纺织品在家居领域的应用1. 家居纺织品抗菌纺织品在家居领域主要应用于床上用品、毛巾、坐垫等产品。
床上用品和毛巾的抗菌性能可以有效抑制床上细菌和霉菌的生长,保持床品清洁卫生。
而抗菌坐垫则可有效去除异味、防止霉菌滋生,保持家居空气清新。
2. 厨房用品在厨房领域,抗菌纺织品主要应用于抹布、洗碗巾等清洁用品。
纤维素基水凝胶的研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第6期纤维素基水凝胶的研究进展沈娟莉,付时雨(华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州510640)摘要:纤维素是世界上最丰富的天然、可再生以及可生物降解的高分子材料,在化工、材料等领域有广泛的应用。
本文主要对近几年来纤维素基水凝胶的研究进展进行了归纳总结。
首先,介绍了纤维素基水凝胶的研究背景。
其次,列举了纤维素水基凝胶的交联方法,主要有物理交联与化学交联。
其中物理交联有氢键交联、疏水性交联、离子交联等,化学交联则是酯化交联、迈克尔加成、自由基共聚合、动态共价键交联等。
最后,重点介绍了纤维素基水凝胶在可降解性、生物医学性、亲水性、吸附性、导电性等领域方面的应用。
此外,对于纤维素基水凝胶材料在高机械性和产业化制备等方面的发展进行了展望。
关键词:纤维素;水凝胶;物理交联;化学交联;功能化中图分类号:TQ35文献标志码:A文章编号:1000-6613(2022)06-3022-16Research progress of cellulose-based hydrogelsSHEN Juanli ,FU Shiyu(State Key Lab of Pulp and Paper Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China)Abstract:Cellulose is the most abundant natural,renewable and biodegradable polymer in the world,and has a wide range of applications in chemical,material and other fields.This paper mainly summarizes the research progress of cellulose-based hydrogels in recent years.First,the research background of cellulose-based hydrogels is introduced.Secondly,the cross-linking methods of cellulose water-based gels are listed,which are mainly composed of physical cross-linking and chemical cross-linking.Among them,physical crosslinking includes hydrogen bond crosslinking,hydrophobic crosslinking,ionic crosslinking,etc .,while chemical crosslinking includes esterification crosslinking,Michael addition,free radical copolymerization,dynamic covalent bond crosslinking,etc .Finally,the applications of cellulose-based hydrogels in the fields of degradability,biomedical properties,hydrophilicity,adsorption,and electrical conductivity are highlighted.In addition,the development of cellulose-based hydrogel materials in terms of high mechanical properties and industrialized preparation is prospected.Keywords:cellulose;hydrogel;physical crosslinking;chemical crosslinking;functionalization 水凝胶是一种具有亲水聚合物链的三维网络结构材料。
纺织品的抗菌性能与应用前景
纺织品的抗菌性能与应用前景在我们的日常生活中,纺织品无处不在,从我们贴身穿着的衣物到家居装饰的布料,从医疗领域的敷料到工业生产中的特殊防护材料。
随着人们对健康和生活质量的要求不断提高,纺织品的抗菌性能逐渐成为了一个备受关注的焦点。
具有抗菌性能的纺织品不仅能够为我们提供更加清洁、卫生的使用体验,还在医疗、卫生、运动等多个领域展现出了广阔的应用前景。
一、纺织品抗菌性能的实现方式要使纺织品具备抗菌性能,通常有以下几种主要的实现方式:1、抗菌剂整理这是目前应用较为广泛的方法之一。
通过在纺织品的后整理过程中,使用抗菌剂对织物进行处理,使其能够附着在纤维表面或渗透到纤维内部。
抗菌剂的种类繁多,包括有机抗菌剂(如季铵盐类、胍类等)、无机抗菌剂(如银离子、铜离子等金属离子)以及天然抗菌剂(如壳聚糖、艾草提取物等)。
有机抗菌剂具有杀菌速度快、抗菌效果显著的优点,但部分有机抗菌剂可能存在耐热性差、易分解等问题。
无机抗菌剂则具有稳定性好、抗菌持久等优点,但成本相对较高。
天然抗菌剂由于来源天然,具有较好的安全性和生物相容性,但抗菌效果可能相对较弱。
2、纤维改性通过对纤维进行化学或物理改性,使其本身具有抗菌性能。
例如,在纤维的聚合过程中添加具有抗菌功能的单体,或者对纤维进行表面处理,引入抗菌基团。
这种方法可以使抗菌性能更加持久,但技术难度和成本相对较高。
3、混纺抗菌纤维将具有抗菌性能的纤维与普通纤维进行混纺,从而使纺织品获得一定的抗菌效果。
常见的抗菌纤维有银纤维、铜纤维等。
这种方法相对简单易行,但抗菌效果可能会受到混纺比例等因素的影响。
二、纺织品抗菌性能的评价指标为了准确评估纺织品的抗菌性能,需要一系列科学的评价指标:1、抗菌率这是最常见的评价指标之一,表示在一定条件下,纺织品对特定细菌或真菌的抑制或杀灭能力。
通常以百分比的形式表示,抗菌率越高,表明抗菌性能越好。
2、抑菌圈直径通过在培养基上观察抑菌圈的大小来评价抗菌性能。
多孔纳米材料综述
Outline
1. 纳米材料的概念及特点 2. 对纳米材料的要求 3. 纳米结构单元 4. 纳米晶界结构理论 5. 纳米材料的制备方法 6. 纳米材料的分类 7. 纳米材料的应用 8. 纳米材料的另一面 9. 结束语
1.纳米材料的概念及特点
纳米材料: 在纳米量级(1~100nm)内调控物质 结构制成的具有特异性能的新材料 四大特点: 尺寸小、比表面积大、表面能高、 表面原子比例大 四大效应: 小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观 量子隧道效应、表面效应
2.对纳米材料的要求
尺寸可控(小于 100 nm) 成分可控 形貌可控 晶型可控 表面物理和化学特性可控
(表面改性和表面包覆)
3.纳米结构单元
• 团簇(cluster):几个乃至上千个原子、分子或 离子通过物理和化学结合力组成相对稳定的聚 集体(粒径小于或等于1 nm) eg: C60 buckyball, Fen, CnHm
9.结束语
• 纳米材料是国际材料界当前研究的热点,它使人
类在改造自然方面进人了一个新层次,即从微米 级层次深入到纳米级层次。 • 鉴于纳米科技是节能、低耗和技术密集型的新科 技,发展纳米科技的投人产出比可能高于其它高 科技项目。因此应在政策、财力、物力和人力上 给于大力支持,让纳米技术尽快实现产业化
• Seagel〔2〕的有序说。有序说认为晶粒间界处 含有短程有序的结构单元,晶粒间界处原子保持 一定的有序度,通过阶梯式移动实现局部能量的 最低状态.
• 叶恒强、吴希俊[3]的有序无序说。该理论认为纳 米材料晶界结构受晶粒取向和外场作用等一些因 素的限制,在有序和无序之间变化
5.物理方法制备纳米材料
7.纳米材料的应用
1. 在陶瓷领域的应用 2. 在微电子学上的应用 3. 在生物工程上的应用 4. 在光电领域的应用 5. 在化工领域的应用 6. 在医学上的应用 7. 在分子组装方面的应用
合成革(PU)抗菌技术分析研究与标准化
合成革(PU> 抗菌技术研究与标准化摘要:本文介绍了当前抗菌技术的作用原理及应用意义、合成革<PU)抗菌技术研究的技术路线和抗菌合成革<PU)材料及制品的抗菌、防霉检测要求及相关可参照的检测标准对比,分析了抗菌合成革<PU)检测标准起草制定的重要性,并希望通过技术产品的标准化,加强抗菌合成革制品的市场规范,使我国抗菌合成革材料及制品在国际市场上占有一席之地。
通过增加技术含量,提高我国合成革企业的国际竞争力。
关键词:合成革<PU)聚氨酯抗菌产品抗菌材料抗菌检测标准聚氨酯<PU)合成革具有其突出的耐磨性、强度和韧性、耐溶剂性、耐油性、高裁剪率等优异性能,被广泛应用在运动休闲鞋、皮鞋、皮革衣服、箱包、沙发<家具)、腰带、票夹、文具、汽车内饰等产品上,是理想的天然皮革替代产品。
然而,普通聚氨酯合成革在制成成品使用时间不久,革表面就出现霉变、龟裂现象,以至无法使用而失去价值。
究其原因,其中最主要的就是在聚氨酯材料中含有细菌、霉菌所必需的营养物质, 在合适的温度和湿度条件下, 微生物(细菌和霉菌>就会在PU合成革上大量繁殖, 霉菌分泌物引起聚氨酯的生物降解, 造成纤维表面产生霉斑及裂纹, 缩短合成革和皮革的使用寿命。
为了防止PU 合成革和皮革产生霉变, 保护人体不受合成革和皮革上致病细菌的侵害, 行之有效的方法是对聚氨酯<PU)材料进行防霉抗菌功能化处理。
一、抗菌材料的作用原理和应用意义抗菌材料是一类新型功能材料,具有抑菌和杀菌性能。
在通用材料中,如塑料、合成纤维、陶瓷等,添加一种或几种特定的抗菌剂,复合后可获得抗菌功能材料。
抗菌材料技术的应用使普通材料升级为抗菌材料,即抗菌塑料、抗菌纤维、抗菌陶瓷等。
抗菌材料中的抗菌剂成分具有接触杀菌或抑制材料表面的微生物繁殖的功能,用这些抗菌材料制成的各种制品可减少细菌交叉感染的机会,从而达到长期卫生、安全的目的。
采用抗菌加工技术是为了避免制品在运输、储存、销售、使用等环节中,因受到二次污染,继而造成的对使用者健康的危害。
生物多肽分子的折叠与自组装过程研究
生物多肽分子的折叠与自组装过程研究生物多肽是由氨基酸单元组成的聚合物,是生命体中不可或缺的重要分子。
除了构成蛋白质这种线性的构造体之外,生物多肽还是许多生物学重要过程的执行者和调节器。
因此,探究生物多肽折叠与自组装过程的机制,对于了解生命现象、理解生物体的结构和功能以及研发生物医学材料具有重要的科学意义和应用前景。
一、生物多肽折叠机理生物多肽的折叠机理是指其在生命体内或人工条件下变成具有特定三维结构的过程。
折叠使得生物多肽能够发挥具体的生物学功能,如催化酶反应、携带物质、传递信息等。
而生物多肽的折叠过程也是一种信息转移、能量转换和互作的过程。
其折叠机理的探究可以帮助人们了解蛋白质的三维结构及其对生命过程的影响,进而构建针对蛋白质相关疾病的研究和治疗方法。
当前,关于生物多肽折叠机理的研究主要依托于理论、仿真、实验等方法手段。
在理论方面,物理学、工程学、计算机科学、化学等学科组成的跨学科领域“蛋白质科学”致力于描绘蛋白质的结构和性质。
其主要手段是基于理论计算和分子模拟方法研究蛋白质溶液的物理性质和动力学行为,探究蛋白质折叠和聚集的机制。
常用的方法包括分子力学、量子化学、分子动力学模拟、Monte Carlo模拟、离散化模型等,其中分子动力学模拟被广泛应用于研究生物多肽分子的折叠机理。
二、生物多肽自组装过程生物多肽自组装是基于生物多肽的某些特定性质,通过一定条件的调控和刺激,使生物多肽分子自主组装成为具有特定形态的超分子结构。
生物多肽自组装结构广泛存在于生物体内外,如细胞膜、细胞骨架、DNA包裹、蛋白质酶、激素、免疫球蛋白等。
生物多肽自组装的研究不仅有助于揭示蛋白质分子在生命体内的储能转换、机械传送、信号传导和修复维护等生命过程中的作用机制。
而且可以用于结构材料领域的研究,如用生物多肽纳米纤维作为基底,制作功能性基材和纳米器件等。
在生物多肽自组装的研究方面,通常使用的方法是生物技术、化学合成、纳米技术等多种手段。
高分子抗菌剂的应用
高分子抗菌剂的应用摘要:综述了季铵盐类抗菌剂、季膦盐类抗菌剂、有机锡类抗菌剂、卤代胺类抗菌剂、胍盐类抗菌剂、壳聚糖及其衍生物类抗菌剂等高分子抗菌剂的制备、抗菌性能、抗菌机理及其在各个方面的应用的研究进展,并对这些高分子材料抗菌剂的应用和今后的发展作了展望。
关键词:抗菌剂;抗菌高分子;高分子材料;季铵盐引言高分子抗菌剂也称抗菌高分子,人们根据天然高分子的抗菌机理开始模仿合成具有抗菌性能的高分子。
高分子材料抗菌性能的获得,是通过向其中添加抗菌剂制成复合材料或对高分子材料进行表面处理实现的。
合成高分子抗菌剂可以克服天然抗菌剂耐热性差等缺点,通过熔融共混得到抗菌材料。
抗菌剂指能够在一定时间内,使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。
抗菌剂是具有抑菌和杀菌性能的物质或产品。
抗菌剂作用在于影响微生物菌丝的生长、孢子萌发、各种籽实体的形成、细胞的透性、有丝分裂、呼吸作用、细胞膨胀、细胞原生质体的解体和细胞壁受损坏等,使微生物细胞相关的生理、生化反应和代谢活动受到干扰和破坏,杀死或抑制微生物的生长繁殖[1].随着社会快速发展和人们生活水平的提高,越来越多的人发现细菌、霉菌等有害微生物严重危害着人的自身健康、生活质量与居住环境.过去发生的种种事件足以证明有害微生物已经危害到人类生存基地——地球,因此如何防止细菌对人体的危害,加强抗菌知识和扩大应用领域显得极其迫切,并得到了进一步的重视[2]。
抗菌剂包括无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂和高分子抗菌剂等四大类.本文主要讨论高分子抗菌剂的应用及其发展。
正文一、高分子抗菌剂高分子抗菌剂是近些年兴起的抗菌剂品种,目前研究和使用主要集中于高分子季铵盐、季鏻盐等.高分子抗菌剂主要是通过带官能团单体的聚合反应或以接枝的方式在高分子链上引入抗菌官能团而获得抗菌性能的。
高分子抗菌剂由于其高效杀菌、杀菌时效性长等优点,日益受到人们的广泛关注。
医用高分子材料抗菌表面构建及在医疗器械中应用研究
医用高分子材料抗菌表面构建及在医疗器械中应用研究发表时间:2019-04-01T10:39:18.563Z 来源:《医师在线》2019年1月1期作者:石敏慧[导读] 引发院内感染最重要的原因就是医疗器械进入人体后其表面滋生的细菌,其严重危害了患者的生命财产安全,构建医用高分子材料抗菌表面,能够在一定程度上提高材料表面的抗菌性能石敏慧(海南建科药业有限公司;海南定安571200 )【摘要】引发院内感染最重要的原因就是医疗器械进入人体后其表面滋生的细菌,其严重危害了患者的生命财产安全,构建医用高分子材料抗菌表面,能够在一定程度上提高材料表面的抗菌性能,因此本文主要对医用高分子材料抗菌表面构建及在医疗器械中的应用进行了研究,希望能够提供一点参考价值。
【关键词】医用高分子材料;抗菌表面;医疗器械[ 中图分类号 ]R2 [ 文献标号 ]A [ 文章编号 ]2095-7165(2019)01-0316-021.为什么要构建医用高分子材料抗菌表面细菌、真菌等微生物在很大程度上危害着人们的身体健康,根据相关的调查研究显示,我国发生的院内感染正不断增多,其医疗费用也在不断增加,而引发院内感染最主要的原因就是医疗器械在进入人体内后滋生的细菌造成的。
细菌进入人体内就会迅速聚集同种类的细菌形成生物膜,具有较强的抗体,降低了机体免疫系统的清除能力,从而导致持续性的感染,使人们的身体健康受到了严重的威胁,因此构建医用高分子材料抗菌表面的研究有很重大的意义。
2.如何构建医用高分子材料抗菌表面2.1加强抗细菌粘附的能力在医用材料和器械感染中,细菌粘附是造成感染的主要原因,所以对细菌在材料的表面的粘附行为进行调控,是构建医用高分子材料抗菌表面的基础。
尽管细菌的粘附行为在一定程度上和细菌的种类以及其生化的性能相关,但是其粘附行为发生的重要原因还是受到材料以及器械的表面性能的影响,比如影响的因素有材料、器械表面的化学组成部分、临界的表面张力等。
超分子自组装的基础研究
超分子自组装的基础研究超分子自组装是一种独特的分子组装方式,不同于传统的共价化学键,它的结构、功能和性质更加灵活多变。
在这种组装方式下,分子之间基于非共价相互作用,如氢键、范德华力、静电相互作用等,形成到同样性质的超分子体系。
超分子自组装在改进材料性质、设计生物反应、制备纳米器件等领域具有广阔的应用前景,其基础研究也是一个非常重要的课题。
超分子自组装的特点自组装是由非共价相互作用驱动的,因此这种组装方式具有一些独特的特点。
一是远距离控制。
在自组装的过程中,两个分子之间的距离可以远达纳米级别,因此自组装可以实现异相分子之间的组装。
例如,在聚乙烯醇和聚苯乙烯之间形成的自组装体,可以通过调控聚乙烯醇的长度、密度及其分布方式来调节聚苯乙烯微珠的大小、形状、大小分散性、构成等。
二是动态组装。
自组装过程是动态的,分子之间的吸附和解离过程快速、可逆。
这种动态特性使得自组装可以实现自愈合和自修复等功能,实验显示,以聚乙烯醇为核心,聚苯乙烯为壳层,锡的自组装体体系表现出了优异的自愈合能力和自修复性能。
三是多样性。
基于不同非共价相互作用,自组装体系的结构和特性可以实现高度多样化。
例如,通过控制组装温度、时间和物种浓度比例等条件,可以制备出种类丰富的自组装体。
超分子自组装的原理与方法超分子自组装的原理就是独特的非共价相互作用,主要包括以下几种:一是氢键,它是最广泛使用的非共价相互作用,它存在于很多分子中,它的阻哈斯能强,可以形成比较稳定的配对。
二是范德华力,是分子之间除了共价键以外最为重要、常见而又各异的一类非共价相互作用,包括分子间的偶极-偶极相互作用、变形诱导相互作用、分散力等。
三是π-π相互作用力,是指由于电荷云的重叠使分子间的电荷分布密度的关系发生变化产生的一种作用力。
四是静电相互作用,是指具有相反电荷的两个物质之间的相互作用力。
静电相互作用力越大,自组装体越紧密,稳定性越强。
超分子自组装的方法包括几种主要方法,包括自然自组装、人工自组装、模板自组装和固相分子自组装等。
海藻纤维的抗菌性能研究[文献综述]
毕业论文文献综述生物工程海藻纤维的抗菌性能研究一、引言在人类历史的长河中,随着文明的发展和科技的进步,人们身上的穿着也在不断变化着。
祖辈们种植棉花、大麻,种桑养蚕向大地要纤维,父辈们开采石油从地下找纤维,现在我们获取纤维的领域从陆地扩展到了海洋———向海洋要纤维。
目前使用最多的纺织纤维是天然纤维、再生纤维和合成纤维。
其中,合成纤维的主要原料是石油,属于不可再生资源,随着世界石油资源的日趋紧张,加上生产中的高能耗、高污染等问题,因此需要研究开发利用其他纤维来替代,而目前最理想的替代品是生物可降解纤维。
生物可降解纤维是指在自然界微生物,如细菌、霉菌和藻类的作用下,可完全分解为低分子化合物的纤维材料。
生物可降解纤维是对环境友好的材料,它减少了人类文明对环境的负担,是一种在现代文明和自然界之间达到平衡的方法,因此将成为未来的主要纤维之一,海藻纤维就是这样一种纤维。
海洋中存在几万种海藻,按颜色可分为红藻、褐藻、绿藻和蓝藻四大类。
海藻纤维的原料主要来自海带、巨藻、墨角藻、昆布(Laminariae)和马尾藻等褐藻类所提取的海藻多糖,在褐藻的细胞壁中以金属盐类形式存在。
早在1944 年,Speakman和Chamberlain就对海藻纤维的生产工艺作了详细的研究,制得了与粘胶纤维性能相似的纤维。
海藻纤维是一种新型的绿色环保纤维,具有阻燃、防辐射、抗菌除臭、生物降解等多种功能,符合纤维发展的趋势,具有巨大的开发价值。
二、海藻纤维的结构和制备海藻纤维又称海藻酸纤维、碱溶纤维、藻蛋白酸纤维,其原料来自天然海藻中所提取的海藻酸。
2.1 海藻酸结构海藻酸为多糖类大分子聚合物,由β- D- 甘露糖醛酸(M单元)和α- L- 古罗糖醛酸(G单元)两种组分构成,M和G是一对异构体,如图1所示。
这两个组分以多聚甘露糖醛酸(M)n和多聚古罗糖醛酸(G)n按不规则的排列顺序分布于分子链中,两者中间以交替MG或多聚交替(MG)n相连接,形成无规嵌段共聚物。