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化学剥离的1T相过渡金属二硫化物纳米片用于透明抗菌应用
摘要: 二维过渡金属硫族化合物(TMDs)因其优异的电学性能和生物相容性等特性,在众多应用领域展现出广阔前景。值得注意的是,1T相TMDs凭借其八面体金属配位的金属性质备受关注——通过化学插层剥离过程,可实现从半导体性2H相到金属性1T相的相转变。就抗菌应用而言,1T相TMDs在细菌膜与纳米片间能实现高效电荷转移,具有显著潜力,但其生物相互作用机制尚未深入探究。为填补这一空白,本研究系统考察了二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)和二硒化钼(MoSe2)等1T相TMDs对革兰氏阴性菌大肠杆菌的抗菌活性,发现其通过产生活性氧物种、氧化谷胱甘肽等化学功能团来降低细菌存活率。研究证实金属性1T相TMDs具有高效抗菌能力,并从导电性和化学氧化特性角度阐释了杀菌机制:电荷从细菌膜向TMDs的持续转移导致细菌结构不断破坏及细胞组分流失。此外,我们制备了含1T相TMDs的透明抗菌薄膜,其中分散固定的TMD纳米片及其基面在抗菌过程中发挥关键作用,为实际生物医学应用奠定基础。这些发现不仅揭示了1T相TMDs作为抗菌表面构建单元的巨大潜力,也为其在生物医学领域的广泛应用提供了重要依据。
关键词: 1T相、电荷转移、抗菌活性、氧化应激、过渡金属二硫化物
更新于2025-11-21 11:08:12
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硫掺杂还原氧化石墨烯/硫化锌纳米复合材料用于2-氯酚光催化降解及实际乳品废水消毒的研究
摘要: 本研究采用简便的一锅法合成了硫掺杂还原氧化石墨烯(S-rGO)修饰硫化锌(ZnS)纳米复合材料(S-rGO/ZnS)??疾炝薢nS和S-rGO/ZnS纳米复合材料对2-氯苯酚(2-CP)及实际乳品废水的光催化净化与消毒应用。通过光致发光光谱、紫外-可见光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射分析了材料的理化特性。实验结果表明:S-rGO/ZnS纳米复合材料具有优异的光催化活性,在太阳光照射4小时内可实现2-氯苯酚99.3%的降解率。此外,在处理乳品废水时也显示出显著的抗菌潜力。该研究为建立可见光响应型S-rGO/ZnS纳米复合材料提供了重要见解,该材料有望在废水净化领域实现多场景高效应用。
关键词: 2-氯酚、光催化、乳品废水、化学需氧量、抗菌活性、硫掺杂还原氧化石墨烯/硫化锌
更新于2025-11-14 15:26:12
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具有多功能特性的光稳定含偶氮染料香豆素
摘要: 合成了以噻吩桥联的五系列香豆素偶氮分散染料,通过FT-IR、1H NMR、13C NMR和CHN分析确认结构。将这些染料应用于聚酯和尼龙材料,测定染色织物的多功能性能(耐光性、耐洗性、升华牢度、K/S值、UPF值及抗菌活性)。其中染料3a(-NO2)呈现红移吸收(649 nm),可阻隔95.5-97.4%的紫外线辐射并具有96%的抗菌性能。采用密度泛函理论(DFT)优化了所有偶氮染料的几何构型,在相同理论水平下评估全局反应性描述符(GRD)。结果表明GRD与耐光性和UPF评级呈线性关系。通过AATCC 100测试方法测定所有合成染料的抗菌活性,并发现其与HOMO-LUMO能隙相关。
关键词: UPF(紫外线防护系数)、色牢度性能、香豆素-偶氮染料、全局反应性描述符、HOMO-LUMO能隙、抗菌活性
更新于2025-09-23 15:23:52
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Cu?O纳米球修饰的g-C?N?纳米复合材料的简易绿色合成及抗菌性能
摘要: 近年来,生物合成与绿色化学是制备纳米粒子的创新方法。采用柠檬叶提取物作为还原剂和稳定剂,通过水热法合成了石墨相氮化碳(g-C3N4)负载Cu2O纳米球复合材料。对比不同铜含量质量百分比(1%、5%、10%)的纳米复合材料的抗菌实验表明,由于平均粒径范围为2-10纳米,CuCN10具有更显著的抑菌圈效果。g-C3N4作为Cu2O光催化剂的载体,有助于增强电荷转移能力,提升对污染物及微生物的光催化降解效率。此外,该合成复合材料对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均表现出良好的抗菌性能。
关键词: 生物合成、抑菌圈、绿色化学、柠檬、光催化剂、抗菌活性
更新于2025-09-23 15:23:52
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Mg掺杂对共沉淀法合成的ZnO纳米粒子结构、形貌、光学、热学及可见光响应抗菌性能的影响
摘要: 通过共沉淀法合成了镁掺杂氧化锌(Zn1-xMgxO,其中x=0.000、0.001、0.003、0.005和0.010 M)纳米颗粒(MgZnO NPs),并对其进行多种分析以评估其作为食品包装功能性添加剂的适用性。MgZnO NPs约在360°C成功形成,且随着镁掺杂浓度增加,其光学带隙随之增大。X射线衍射和扫描电子显微镜分析证实MgZnO NPs形成了六方纤锌矿结构及棒状形貌。X射线光电子能谱显示位于1303.35和1303.38 eV的Mg(1s)峰归因于Mg2+取代Zn2+。透射电子显微镜图像显示其棒状结构长度为208-650 nm,宽度为84-142 nm。研究不同浓度的合成MgZnO NPs在光照与黑暗条件下对革兰氏阴性菌(大肠杆菌DH5α)的抑菌效果,其中3 mg/mL浓度的0.010 M MgZnO NPs在光照条件下展现出最佳抗菌活性。MgZnO NPs外表面存在不规则脊状结构,该结构促进Zn2+扩散能力并增强活性氧生成,从而导致细菌裂解。此外,本研究证实MgZnO NPs作为具有优良抗菌性能的填料具有卓越可行性,尤其适用于抗菌食品包装领域。
关键词: 镁掺杂、活性氧物种、抗菌活性、纳米棒、氧化锌
更新于2025-09-23 15:23:52
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纯锡氧化物(SnO2)纳米颗粒及过渡金属(镍、铁及共掺杂镍-铁)掺杂锡氧化物(SnO2)纳米颗粒的结构与光学性能研究:抗菌活性应用
摘要: 本工作采用简单的化学共沉淀法合成了纯SnO?纳米颗粒(NPs)及掺杂过渡金属离子(Ni、Fe和共掺杂Ni-Fe)的SnO?纳米颗粒。通过掺杂过渡金属离子(Ni、Fe和共掺杂Ni-Fe)以研究其对结构和光学性能的影响。采用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线分析、紫外-可见光谱、FT-IR和光致发光光谱等技术对合成样品进行分析。发现SnO?晶粒呈现四方金红石结构(空间群P42/mnm,编号136),平均粒径为20-30 nm。同时证实所有掺杂金属离子均成功进入SnO?晶格。UV-Vis-NIR光谱显示,随着Ni、Fe及共掺杂Ni-Fe含量的增加,吸收带边发生显著红移。SEM图像显示纯SnO?及掺杂(Fe、Ni和Fe-Ni共掺杂)纳米颗粒呈大尺寸球形形貌。FT-IR光谱中强峰归属于O-Sn-O的反对称伸缩振动模式。PL光谱呈现强蓝色发射峰??咕芯勘砻鳎粼雍凸膊粼友范员曜季瓯硐殖鲈銮康目咕钚?,这可归因于活性氧(ROS)的产生及纳米尺度的颗粒特性。
关键词: 抗菌活性、光致发光、共沉淀、纳米粒子、共掺杂剂
更新于2025-09-23 15:23:52
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<em>滇牡丹</em>介导的氧化银纳米粒子的光催化与抗菌活性
摘要: 纳米材料的绿色合成及其广泛应用将化学、生物技术和环境化学紧密联系在一起。绿色工艺因其操作简便且对生态系统惰性而备受关注。本研究选择绿色合成法制备氧化银纳米颗粒(Ag2O NPs),主要基于其无毒特性和优异活性。采用喜马拉雅芍药(Paeonia emodi)新鲜叶片提取物作为还原剂,通过环保工艺合成了氧化银纳米颗粒。根据X射线衍射仪(XRD)衍射峰的半高宽计算得出平均晶粒尺寸为38.29纳米。通过透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)进行形貌研究,两种技术测得的颗粒尺寸分别为38.29纳米和86.4纳米。利用能量色散X射线光谱(EDX)分析了Ag2O NPs的纯度和元素组成百分比。分别采用漫反射光谱(DRS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了带隙能(4.02电子伏特)和表面官能团。在Ag2O NPs和紫外-可见光源共同作用下,亚甲基蓝(MB)在180分钟内降解率达97.78%。测试了Ag2O NPs对革兰氏阳性菌(枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌)及革兰氏阴性菌(大肠杆菌和铜绿假单胞菌)的抗菌活性,发现其对革兰氏阴性菌的生长抑制作用强于革兰氏阳性菌。
关键词: 光催化降解,亚甲基蓝,环保,抗菌活性,氧化银,树叶提取物
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种新型非中心对称氯铋(III)酸盐杂化材料:晶体结构、光学性质及抗菌研究
摘要: 作为我们对有机-无机金属酸盐复合物研究的一部分,我们通过室温下缓慢蒸发法制备了一种新型非中心对称氯铋(III)酸盐化合物,化学式为(C6H7NCl)3[BiCl6]·H2O。该化合物通过单晶X射线衍射(SCXRD)、X射线粉末衍射(PXRD)、光谱测量、热学研究、赫什菲尔德表面分析、密度泛函理论(DFT)研究及抗菌活性测试进行了表征。初步SCXRD结构分析表明,该化合物结晶于正交晶系(P212121空间群),晶胞参数为a=7.3432(1)?、b=13.8257(2)?、c=28.2140(5)?,Z=4,V=2864.42(8)?3。结构分析显示其原子排列可描述为:无机[BiCl6]3-单元被有机阳离子和共结晶水分子隔开。这些实体间的结合通过4-二氯苯胺阳离子、[BiCl6]3-阴离子与水分子之间形成的NeH/Cl、NeH/O、CeH/O、CeH/Cl和OeH/Cl氢键相互作用,构建出三维网络结构。赫什菲尔德表面计算用于研究分子间相互作用、相关二维指纹图谱及富集比率,定量揭示了这些相互作用在晶体结构中的相对贡献。热分析显示该化合物在180°C开始分解。结合实验研究进行了量子力学计算,包括几何优化、振动频率、模拟紫外-可见光谱及前沿分子轨道分析。此外,对新合成化合物进行了抗菌活性筛选。结果表明,与单独的胺类化合物及BiOCl相比,该化合物对所有测试菌株均表现出最显著的抑菌活性。
关键词: 赫什菲尔德表面分析、杂化材料、密度泛函理论计算、三价铋六氯酸盐、X射线衍射、抗菌活性
更新于2025-09-23 15:23:52
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采用微波辅助水热法制备Fe3?和Pb2?共掺杂ZnO纳米粒子及其光催化性能与抗菌活性增强研究
摘要: 处理有机废水及微生物对常规处理方法抗性增强的难题,推动了相关新型材料的研发。本研究采用微波辅助水热法(反应温度140°C,持续30分钟),制备了铁离子(Fe3?)和铅离子(Pb2?)共掺杂氧化锌材料(ZnO:xFe:yPb,x与y摩尔比分别为0、1、3和7)。通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、BET比表面积分析、紫外漫反射光谱(DRS-UV)、X射线荧光光谱(XRF)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)对粉末进行表征。以亚甲基蓝染料在紫外辐射下的降解评估光催化性能,通过测定对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抑菌圈考察抗菌特性。XRD图谱显示仅形成六方晶系氧化锌相,未检测到杂相;且随着掺杂浓度增加,特征峰强度降低表明晶格缺陷增多。SEM图像显示掺杂浓度升高会导致氧化锌纳米颗粒形貌破坏并减小平均粒径。虽然共掺杂降低了氧化锌对亚甲基蓝的光催化活性,但显著增强了对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。
关键词: 光催化、氧化锌、抗菌活性、共掺杂
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过等离子体表面工程控制银基纳米涂层中银离子的释放
摘要: 环境表面已被广泛认为是医院相关感染传播的重要来源。文献中报道了多种基于银的抗菌涂层。然而,任何抗菌策略的成功都取决于控制涂层释放银离子动力学的能力。本研究提出的新策略基于等离子体表面工程以实现银离子的可控释放。我们设计并优化了基于等离子体的纳米涂层、等离子体氧化工艺以及银涂层的表面图案化。通过XPS和AFM等表面分析技术,以及采用MIP-AES评估168小时内的银离子释放情况。结果表明,表面等离子体工程成功实现了含银抗菌涂层中银释放量和生物活性的调控。
关键词: 类金刚石碳、等离子体氧化、银释放、抗菌活性
更新于2025-09-23 15:22:29