功能化纳米铜纤维的合成与表征开题报告

1. 研究目的与意义

纳米抗菌材料是在纳米材料和抗菌材料基础上发展起来的一类新型功能材料，因此它不仅具有纳米材料的基本性能，如表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应等，而且也具有抗菌材料的功能，因此材料表现出独特的优点：（1）高安全性、加工方便；（2）释性好，故有较佳的耐久性；（3）有光谱抗菌性，金属离子的种类不同，对各种菌种的抗菌和杀菌效果也不同；（4）不易产生抗药性；（5）耐热性好等。纳米铜具有优异的抗菌性能。

因为单纯的无机物溶液粘度太低，无法在静电力下拉伸成纤维，所以一般引入分子溶液作为模板剂，使无机物通过化学键或分子间作用力同高分子结合，形成均一透明的溶胶凝胶体，即为具有可纺性的前驱体溶液。再通过静电纺丝仪纺制为高分子和无机物混合的纤维材料。因为高分子的包裹和覆盖，这种复合纤维膜无法充分展示无机物性能，所以再通过热处理的方法将有机物高分子完全去除，最终得到无机纳米纤维膜。

实验过程中，我会根据纳米铜的浓度不同，来研究抗菌性能的最佳浓度值范围。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

1.利用静电纺丝法制备功能化纳米铜有机纤维，对其抗菌性能进行探索。

2.熟练扫描电子显微镜、x射线衍射仪、氮气脱吸附仪、紫外-可见分光光度计、透射电子显微镜和综合热分析等材料测试设备的使用和所得数据的分析方法。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

通过溶胶凝胶技术和静电纺丝法制备pvp/teos复合纤维膜，再通过马弗炉高温煅烧成功制备了直径约500nm的纳米铜纤维膜。熟练扫描电子显微镜、x射线衍射仪、氮气脱吸附仪、紫外-可见分光光度计、透射电子显微镜和综合热分析等材料测试设备的使用和所得数据的分析方法。熟练掌握抗菌实验测试方法。

研究步骤：

4. 参考文献

[1]pala a, tokat e. color removal from cotton textile industry wastewater in an activated sludge system with various additives[j]. water research. 2002, 36(11): 2920-2925.

[2]richardson s d, ternes t a. water analysis: emerging contaminants and current issues[j]. analytical chemistry. 2011, 83(12): 4614-4648.

[3]li j, li d, yang y, et al. a prewetting induced underwater superoleophobic or underoil (super) hydrophobic waste potato residue-coated mesh for selective efficient oil/water separation[j]. green chemistry. 2016, 18(2): 541-549.

5. 计划与进度安排

(1) 第1周~第2周（2022-11-12~2022-2-22），查阅资料，制定实验方案，完成开题报告，外文论文翻译；

(2) 第3周~第6周（2022-2-25~3-22），熟悉材料的制备工艺，制备纳米铜有机纤维。

(3) 第7周~第11周（2022-3-25~4-26），对材料进行表征，研究材料的抗菌性能，整理数据，总结前期工作，完成中期答辩前准备工作。