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纳米抗菌粉体LDPE复合膜的制备及其抗菌性能
摘要
本文利用纳米抗菌粉体和低密度聚乙烯（LDPE）制备了一种新型的抗菌复合膜。通过扫描电镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对复合膜的微观形貌进行表征，结果表明纳米抗菌粉体能够均匀分散在LDPE基体中，且不会引起粉体的聚集或沉淀。利用菌落计数法测试了复合膜的抗菌性能，结果表明该复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到了86%和91%，证明该复合膜具有良好的抗菌性能。因此，这种纳米抗菌粉体LDPE复合膜具有广泛应用价值，可以用于食品包装、医疗器械、生活用品等领域，为人们的健康保驾护航。
关键词：纳米抗菌粉体；低密度聚乙烯；复合膜；抗菌性能
Abstract
Inthispaper,anewantibacterialcompositefilmwaspreparedbyusingnanoantibacterialpowderandlowdensitypolyethylene(LDPE).Themicrostructureofthecompositefilmwascharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM).TheresultsshowedthatthenanoantibacterialpowdercouldbeevenlydispersedintheLDPEmatrixwithoutcausingtheaggregationorsedimentationofthepowder.Theantibacterialpropertiesofthecompositefilmweretestedbycolonycountingmethod.TheinhibitionratesofthecompositefilmtoEscherichiacoliandStaphylococcusaureuswere86%and91%,respectively,indicatingthatthecompositefilmhadgoodantibacterialproperties.Therefore,thisnanoantibacterialpowderLDPEcompositefilmhasbroadapplicationvalue,whichcanbeusedinfoodpackaging,medicalequipment,dailynecessitiesandotherfields,toensurethehealthofpeople.
Keywords:nanoantibacterialpowder;lowdensitypolyethylene;compositefilm;antibacterialproperties
1.引言
细菌、霉菌和病毒等微小生物在人类生活中是不可避免的存在。这些微生物可能会导致食品腐烂、医疗感染和疾病传播等问题。因此，开发新型抗菌材料对保障食品安全、医疗卫生和公共卫生至关重要。
目前，许多抗菌材料已被广泛应用。例如，纳米银颗粒、纳米氧化锌和纳米钛白粉等纳米材料都具有良好的抗菌性能。同时，聚合物复合材料也已被广泛用于制备抗菌材料。这些复合材料通常是由聚合物基体和抗菌剂（例如银离子、氯酸盐等）组成。
低密度聚乙烯（LDPE）是一种广泛应用的塑料材料，因其良好的耐磨性、抗冲击性和加工性而备受喜爱。然而，LDPE本身不具有抗菌性能，因此需要将其与抗菌剂复合以达到抗菌的目的。
本文旨在利用纳米抗菌粉体和LDPE制备一种新型的抗菌复合材料，并考察其抗菌性能。
2.实验
2.1材料
低密度聚乙烯（LDPE，密度为0.917g/cm3，供应商为BASF）、纳米抗菌粉体（供应商为NanoMaterials）、甲苯（分析纯，供应商为Sigma-Aldrich）和乙醇（分析纯，供应商为Sigma-Aldrich）。
2.2制备
将纳米抗菌粉体和甲苯混合后超声处理30min，使其充分分散。将LDPE加入甲苯中，再加入经超声处理的纳米抗菌粉体，并用搅拌棒将其混合均匀。之后，放置2h使溶液充分混合。将溶液放入旋涂机中，在聚合物基片上旋涂。在旋涂后，将聚合物基片放置在120℃下干燥4h，然后将其放入真空干燥器中进行干燥处理，直至无水。最后，将复合膜割裁成所需的大小，并进行化学特性和抗菌性能测试。
2.3表征
复合膜的表面形貌和结构特征被研究通过扫描电镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。抗菌性能测试是通过菌落计数法进行的。
3.结果和讨论
3.1复合膜表征
图1显示了LDPE基片和复合膜的SEM图像。如图1所示，在LDPE基片上旋涂复合膜后，表面变得光滑，无裂纹和颗粒物。
透射电