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溶胶-凝胶法载银SiO_2杂化膜的制备及性能研究
摘要：
将SiO_2和银（Ag）离子通过溶胶-凝胶法制备成载银SiO_2杂化膜，并研究其在抗菌、光催化、稳定性等方面的性能。结果表明，所制备的载银SiO_2杂化膜具有很好的抗菌和光催化性能，并具有一定的稳定性。
1.引言
现代社会对环境和卫生的要求越来越高，其中对抗菌和光催化等方面的需求也越来越大。本研究通过溶胶-凝胶法将SiO_2材料与银（Ag）离子结合制备成载银SiO_2杂化膜，旨在探究其在抗菌、光催化等方面的性能。
2.实验部分
2.1材料制备
沉积SiO_2，将SiC_4H_10O和乙醇混合摇匀，加热至80°C搅拌2小时，冷却后沉淀下来的SiO_2均匀分散在乙醇稀溶液中。
制备载银SiO_2杂化膜，将AgNO_3溶解在乙醇中，加入10%（质量分数）的SiO_2溶液中，并不断搅拌，得到混合物后在60°C的烘箱中烘干48小时，得到载银SiO_2杂化膜。
2.2性能测试
(1)抗菌性能测试
将所制备的载银SiO_2杂化膜分别放在含有大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的培养基中，培养一定时间后，观察抑菌效果。
(2)光催化性能测试
将载银SiO_2杂化膜置于水中，经过紫外光照射后，观察其分解水中的染料分子的效果。
(3)稳定性测试
将载银SiO_2杂化膜放在不同液体中，进行长时间的浸泡测试，观察其稳定性。
3.结果与分析
3.1杂化膜的表面形貌及结构
通过扫描电子显微镜图像，可以看出载银SiO_2杂化膜表面粗糙度较低，呈现出相对均匀的颗粒分布。通过X射线衍射分析，可以看出载银SiO_2杂化膜的晶粒尺寸约为5~10nm。这表明所制备的载银SiO_2杂化膜具有比较均匀的颗粒尺寸分布和较高的晶粒度。
3.2抗菌性能测试
通过结果可以发现，所制备的载银SiO_2杂化膜具有很好的抑菌效果。在金黄色葡萄球菌的培养基中，可见随着抑菌剂的浓度增加，细菌的生长不断受到抑制，证明载银SiO_2杂化膜预防金黄色葡萄球菌感染的能力较强。
3.3光催化性能测试
研究发现载银SiO_2杂化膜在紫外光照射下，对水溶液中的染料分子有明显的降解效应。经过一定时间的紫外光照射，染料分子浓度明显下降，同时载银SiO_2杂化膜本身的颜色也发生了变化，证明其具有很好的光催化活性。
3.4稳定性测试
通过长时间的浸泡测试，发现载银SiO_2杂化膜在不同液体中都具有良好的稳定性。经过数天的长时间浸泡后，载银SiO_2杂化膜的表面形貌和结构均未发生明显变化，证明其有一定的稳定性。
4.结论
通过对载银SiO_2杂化膜的性能测试，证明其具有很好的抗菌、光催化和稳定性等方面的性能。本研究成功地制备出了具有良好性能的载银SiO_2杂化膜，为抑菌等领域的研究提供了一定的理论和实验基础。