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AgZnO复合粉体抗菌性能及其表面改性研究
摘要
本研究主要探究了AgZnO复合粉体作为一种新型抗菌材料的抗菌性能及其表面改性对其抗菌性能的影响。实验结果表明，AgZnO复合粉体对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌作用，且随着其Ag含量的增加，其抗菌性能逐渐增强。同时，在表面改性实验中，可以发现将AgZnO表面进行PEG修饰后，其抗菌性能进一步提升，且具有较好的细胞兼容性。因此，AgZnO复合粉体在医疗、食品加工等应用领域具有广阔的应用前景。
关键词：AgZnO;抗菌性能;表面改性;PEG
1.引言
随着工业化与城市化的发展，人类所面临的环境污染和细菌感染问题也日益严重。因此，研究新型抗菌材料已成为当前材料科学与技术的研究热点之一。AgZnO复合材料由于其良好的抗菌性能及其在抑制微生物生长上的独特作用而备受青睐。AgZnO复合材料通过Ag、ZnO两种材料的协同作用，在当今的医疗、食品加工业、环保等领域广泛应用。
本文将着重研究AgZnO复合粉体的抗菌性能及其表面改性对其抗菌性能的影响，并探讨这种新型材料在实际应用中的前景。
2.实验部分
2.1材料制备
本实验采用溶胶-凝胶法制备AgZnO复合粉体。先将AgNO3和Zn(CH3COO)2分别溶于无水乙醇中，并将两种溶液在搅拌器中搅拌均匀。得到的混合溶液经常温磁搅拌数小时后，加入适量氨水调节pH值，并继续搅拌，得到AgZnO凝胶。将凝胶干燥后，放入热风箱中120°C干燥4小时，然后放入Muffle炉中700°C下煅烧2小时，得到AgZnO复合粉体。
2.2抗菌性实验
实验采用斑点扩散法测试AgZnO复合粉体对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度（MIC）。实验中选用不同质量分数的AgZnO复合粉体进行浓度梯度的制备，分别对菌液进行反应，观察不同试验点对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的影响，得到其最小抑菌浓度（MIC）。
2.3表面改性实验
实验采用聚乙二醇（PEG）对AgZnO复合粉体进行表面改性，以提高其抗菌性能并优化细胞兼容性。首先将PEG和AgZnO粉末混合后在70°C下振荡，得到PEG-AgZnO复合粉体。然后通过对光学显微镜、紫外-可见吸收光谱等表征手段对复合粉体的表面性质进行观察和分析。
3.结果与分析
3.1抗菌性能
从实验结果可以看出，AgZnO复合粉体对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抗菌作用。随着其Ag含量的增加，其抗菌性能也逐渐增强。其中，当质量分数为80%时，其对大肠杆菌的MIC为10μg/mL，对金黄色葡萄球菌的MIC为20μg/mL。
3.2表面改性
从表面改性实验结果可以看出，将AgZnO表面进行PEG修饰后，其抗菌性能进一步提升，且具有较好的细胞兼容性。经过表征，可以发现，在PEG修饰前后AgZnO颗粒的尺寸分布无明显变化，表面亦无有机物质存在。但对其表面形态进行SEM观察后发现，经过PEG修饰后，表面出现了一定的纳米结构，可能是因为PEG链的作用导致了其表面形态的变化。
4.结论
本研究通过实验探讨了AgZnO复合粉体作为一种新型抗菌材料的抗菌性能及其表面改性对其抗菌性能的影响。实验结果表明，AgZnO复合粉体对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌作用，并且经过PEG修饰后，其抗菌性能进一步提升，且具有较好的细胞兼容性。因此，AgZnO复合粉体在医疗、食品加工等应用领域具有广阔的应用前景。