抗菌型细菌纤维素/海藻酸钠/银复合材料的制备开题报告

1. 研究目的与意义

细菌纤维素是一种由细菌产生的具有生物可降解性的天然高分子材料，是近年来国内外生物材料研究的热点之一。海藻酸钠也是天然高分子，具有来源广泛、生物可降解、相容性好等优点。以海藻酸钠和细菌纤维素为原料制备共混纤维，可以拓宽了纤维原料的来源，开发出一种绿色环保、功能化的生态复合材料。但是细菌纤维素和海藻酸钠本身均不具有抗菌性能，不能阻止伤口的细菌感染。纳米银具有广谱抗菌性,是无毒的和环境友好的抗菌材料，已成为近年来生物材料研究的热点。但由于纳米银具有较大的比表面积，使得其很难与其它物质均匀混合，限制了纳米银的应用。本课题提出通过控制实验条件将纳米银引入海藻酸钠/细菌纤维素复合材料中的研究，有望得到综合性能良好的抗菌复合材料。

2. 国内外研究现状分析

金属纳米材料具有许多普通材料所不具备的性能，已广泛应用于化学、物理、电子、光学材料等领域。其中银纳米粒子由于其优良的传热导电性、表面活性、表面能和催化性能，在电子、催化、光学等领域具有很大的应用价值，其制备一直是材料、化学、物理等学科的研究热点之一。近年来，银纳米粒子制备技术发展迅速，出现了化学试剂还原、光照、超声电化学法、辐射化学还原法等多种制备方法^[1]。

纳米银是指通过一定的化学途径或者物理手段制备的粒径在1-100nm之间的单质银粒子，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。纳米银在磁性材料、电子材料、光学材料以及高强、高密度材料的烧结、催化、传感等方而有广阔的应用前景，已经成为21世纪最有前途的材料之一。将纳米银掺入到其它材料之中，可以制备出许多种类的载纳米银复合抗菌材料。

细菌纤维素(bacterial cellulose，bc)是由微生物发酵合成的纤维素类生物高聚物^[2]，具有高结晶度且化学纯度高，提纯过程简单^[3]，bc持水性高，有良好的透气、透水性能，能吸收60-700倍于其干重的水分^[4]，bc具有超细纳米纤维网络、高抗张强度和弹性模量^[5]；具有极佳的形状维持能力和抗撕力^[6]。同时，bc具有较好的生物相容性^[7]和良好的生物可降解性，最终可降解生成单糖等小分子物质^[8]。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

(1) 通过控制实验条件，细菌纤维素/海藻酸钠/银复合材料的制备；(2) 细菌纤维素/海藻酸钠/银复合材料进行结构分析；

(3) 细菌纤维素/海藻酸钠/银复合材料抗菌性能评估；

4. 研究创新点

海藻酸钠和细菌纤维素都是天然高分子材料，具有来源广泛、生物可降解、相容性好等优点。以海藻酸钠和细菌纤维素为基底负载银纳米颗粒制备复合材料，不仅拓宽了纤维素原料的来源，而且由此获得的复合材料生物可降解，避免了给环境带来的危害,是一种绿色环保材料，符合现代社会的发展潮流。