铜锌离子抗菌材料制备研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：随着社会经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，人们越来越重视高质量的生活和健康的生存环境。抗菌材料作为一种自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能材料已然成为研究的热点。

抗菌材料按成分不同可分为天然抗菌材料、有机抗菌材料和无机抗菌材料三大类。天然抗菌材料优点是毒性小，其缺点是杀菌率低、数量稀少、应用范围较窄，主要应用于食品包装袋等一次性使用的塑料制品。有机抗菌材料优点是杀菌率强、来源广泛，其缺点毒性大、耐热性差、抗菌时间短，目前主要应用于涂料和加工温度低的软质聚氯乙烯、聚乙烯等塑料中。无机抗菌材料存在易变色、成本高的缺点，但其具有高安全性、耐酸耐碱、耐洗涤、抗菌持久性、抗菌广谱性、无二次污染等优点，因此具有广泛的应用领域和发展前景。

无机抗菌材料主要以银、铜、锌等离子作为抗菌离子，以沸石、石墨烯、活性炭、硅胶等作为载体，将抗菌离子通过离子交换、物理吸附或电沉积的方式担载到载体上而制备的。在这些安全无毒的抗菌离子中，银离子的抗菌能力远强于铜离子和锌离子，但其价格昂贵，在水溶液中极不稳定，并且见光受热条件下易氧化变色。因此研究铜锌离子抗菌材料将具有更广阔的发展前景。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：系统查阅国内外关于铜锌离子抗菌材料的文献，初步了解无机纳米抗菌材料制备的一般原理、实验目的、意义和实验方案的设计工作，并设计出实验方案，列出实验所需的药品与仪器，制备出铜锌离子抗菌材料，表征分析铜锌离子抗菌材料样品的形貌和结构，进行抗菌实验研究，得出铜锌离子抗菌材料制备与性能规律性的初步结论。

预期目标：制备出抗菌性能好，粒径细小，成本较低的铜锌离子无机抗菌材料

3. 研究的方法与步骤

1、查阅资料法 ：系统查阅国内外关于铜锌离子抗菌材料的文献，总结实验方法，拟定实验方案

2、制备样品：

（1）、采用溶胶-凝胶法在水玻璃-碳酸氢钠体系下制备白炭黑载体。将预热好的一部分水玻璃和小苏打注入装有表面活性剂的恒温(90℃)反应器中，在 500r/min 转速下进行第一步反 应。待反应物料均匀且无大颗粒后，调低转速到200r/min，加入剩余预热好的水玻璃和碳酸氢钠（逐滴加入）进行第二步反应。调ph5.0~6. 0，继续反应20min，得到白炭黑载体。

4. 参考文献

[1]parashar u d, gibson c j, bresee j s, etal. rotavirus and severe childhood diarrhea.[j]. emerging infectious diseases,2006, 12(2):304.

[2]任凤云，w市饮用水微生物与重金属的检测与风险评价[d].武汉：华中科技大学，2017

[3]蒋众，磁性壳聚糖/氧化石墨烯复合材料抗菌及吸附染料研究[d].长沙：湖南大学:2016.

5. 计划与进度安排

1. 2022年11月12日－2022年6月6日：毕业论文。其中2022年11月12日－2022年3月10日：接受毕业论文任务书，查阅参考文献，完成开题报告。

2.2022年3月10日－3月15日：制定实验方案，做好实验所需仪器设备和化学试剂等各项准备工作, 进入实验室。

3.2022年3月15日－4月29日：实验室进行实验，完成实验量的50％左右，接受中期检查。