Preparation, characterization and application of quaternary ammonium salt antibacterial cotton cloth and quaternary ammonium salt amine salt antibacterial silica gel季铵化卤胺抗菌棉布和季铵化卤胺抗菌硅胶的制备、表征与应用.pdfVIP

论文题目：季铵化卤胺抗菌棉布和季铵化卤胺抗菌硅胶的制备、表征与应用 学科专业：分析化学 学位申请人：张冰 指导教师：梁杰 中文摘要 近些年来，由于不同种细菌导致的传染性疾病，引起了人们的广泛重视。另 一方面，随着人们生活水平的提高和经济的高速发展，使得人们对生活环境、生 活质量有着更高的追求。因此，开发具有抗菌性能的材料，从而抑制细菌的繁殖 和生长，减少疾病的产生，提高人们的生活质量，已经成为广大科研工作者致力 于研究的课题。在众多抗菌剂中，如臭氧、次氯酸钠、金属离子、季磷盐、季铵 盐、卤胺类、酚类以及天然壳聚糖等，卤胺类抗菌剂由于其独有的可再生性能和 优异的广谱性，可以在短时间内杀死绝大部分葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓假单胞 菌等常见病菌，甚至对某些病毒也有杀灭作用，得到了人们的广泛注意。但是通 过大量的实验证实，基体材料上赋予单一的卤胺抗菌官能团时往往会导致材料表 面亲水性的下降而不易和有害微生物接触等。因此研究和开发具有季铵盐和卤胺 双官能团的抗菌材料有着非常重要的意义。本论文首次通过共价接枝的方式制备 了季铵化卤胺抗菌棉布和抗菌硅胶，获得了一些令人满意的结果。 （1）采用廉价、易得的5, 5-二甲基海因作原料，与N,N-二甲基氯乙胺进行 脱氯化氢反应，合成了一种新的含有叔胺官能团的水溶性卤胺前置体， 3-二甲 基胺基乙基-5, 5-二甲基海因（DEADH），然后通过一种创新的，不需要使用有机 溶剂的工艺将其接枝到棉布上并通过IR、XPS 和SEM 对其进行表征和分析。首先 将 3-氯丙基三甲氧基硅烷接枝到棉布上, 然后通过 DEADH 的叔胺官能团和棉布 上的氯丙基之间的季铵化反应将 DEADH 接枝到棉布上，形成载有季铵化卤胺前 置体的棉布，最后通过氯化反应获得季铵化卤胺抗菌棉布。该工艺避免了在接枝 之前合成季铵化海因硅烷，该合成耗时、耗能和需要使用有机溶剂。采用 AATCC100-199 方法对其进行抗菌功效测试，结果表明：季铵化卤胺抗菌棉布具 有非常高效的杀菌能力，在 1 分钟的接触时间内能完全杀死 1.41 ×107 CFU/mL 的金黄色葡萄球菌和2.63 ×107 CFU/mL 的大肠杆菌，抑菌率达到100%。更加令 人欣慰的是，接枝和氯化工艺基本没有降低棉布的拉伸强度。另外，该季铵化的 卤胺抗菌棉布呈现良好的稳定性和耐洗性。 （2 ）利用硅胶表面上大量的羟基能够与水解后的3-氯丙基三甲氧基硅烷进 行脱水缩合，首先将3-氯丙基三甲氧基硅烷接枝到硅胶上，然后以去离子水为溶 剂，通过DEADH 的叔胺官能团和硅胶上的氯丙基之间的季铵化反应将DEADH 接 枝到硅胶上，形成载有季铵化卤胺前置体的硅胶，最后通过氯化反应获得季铵化 卤胺抗菌硅胶并通过IR、XPS 和SEM 对其进行表征和分析。采用振荡法对其进行 抗菌功效测试，结果表明：0.75 g 季铵化卤胺抗菌硅胶在10 分钟的接触时间内 能完全杀死浓度为3.30 ×106 CFUs/mL 的75 mL 细菌液中的金黄色葡萄球菌和浓 度为1.25 ×107 CFUs/mL 的75 mL 细菌液中的大肠杆菌，抑菌率达到100%。另外， 通过流动水实验，证明该季铵化卤胺抗菌硅胶在水中具有持续杀菌的能力。 关键词：抗菌棉布；抗菌硅胶；季铵化卤胺；接枝；耐洗性；稳定性 论文类型：研究报告 Thesis topic: Quaternarized N-halamineAntimicrobial Cotton Fabrics and Silica Gels: Preparation, Characterization and Application Discipline: Analytical Chemistry Applicant: Bing Zhang Supervisor: Jie Liang Abstract Recently, Infectious diseases caused by different kinds of bacteria have aroused peoples broad attention. On the other h