纳米贵金属复合静电纺丝纤维材料的制备、表征及应用

【摘要】近几年，静电纺丝技术由于可以高效、灵活的制备各种纤维材料而引起人们越来越大的研究兴趣。静电纺丝技术很神奇的架起了一座从液体到固体纤维的桥梁。如今，静电纺丝纤维材料已经广泛的应用于储能、医疗保健、生物技术、环境工程、抗菌材料等领域。本论文利用静电纺丝技术的上述特性，制备出复合发光银纳米簇的纤维材料以及贵金属纳米粒子掺杂的纤维膜，将其作为表面增强拉曼（Surface-enhancedRamanScattering，SERS）基底。银纳米簇由于独特的性质而被广泛应用于生物化学传感、荧光成像、抗菌剂等方面。制得的贵金属纳米粒子掺杂的SERS基底具有较高的灵敏度，是一种极具商品化潜力的SERS基底。本论文主要内容如下：1.通过静电纺丝技术制备polymethylmethacrylate-polymethacrylicacid(PMMA-PMAA)聚合物纳米纤维，然后以此为模板，通过紫外光还原硝酸银，原位合成发光银纳米簇，成功制备了发光纳米纤维。该聚合物纳米纤维的直径可通过改变静电纺丝的条件进行调控，并且通过改变pH值、紫外光照时间以及硝酸银前驱体的浓度来优化银纳米簇的合成条件。原位合成的银纳米簇主要为Ag2-Ag5。其荧光发射光谱峰位在576nm，并且在690nm有一个弱峰。该复合纤维不仅具有发光性，且具有一定的生物抗菌功能。2.采用不同的方法制备出多种银纳米簇材料，并以此为抗菌剂，采用抑菌圈法或者平板计数法，探究银纳米簇的抗菌性能。这些银纳米簇抗菌材料既有溶液相的又有固相的，还有天然蚕丝复合银纳米簇材料，具有潜在的商业用途。另外，对银纳米簇的抗菌机理也做了初步的推论。3.使用静电纺丝方法制备贵金属纳米粒子掺杂的聚乙烯醇纳米纤维膜，它可以很容易地被切成适当大小并固定在玻璃片上或微流控通道中。这是一个普遍的、高效的、灵活的结合金属纳米粒子与固相的材料的方法。由于聚乙烯醇不溶于有机溶剂而易溶于水，所以我们分别开发了用于测试水溶液样品和有机溶液样品的两类SERS芯片。两种基底均具有很好的灵敏度和重现性，且可稳定保存半年以上。此外，我们还制备了多SPR功能的微流控芯片。该微流体芯片可以针对不同的分析物，非常适用于复杂和多组分体系的SERS检测。这些复合聚合物膜便于储存和运输，具有实用性和潜在的商业用途。
【作者】高雯然；
【导师】徐抒平；徐蔚青；
【作者基本信息】吉林大学，物理化学，2014，硕士
【关键词】静电纺丝；银纳米簇；抗菌；金属纳米粒子；SERS；

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