双组分抗菌纳米复合材料的一步法制备与性能研究

致病性细菌和病毒无处不在，无孔不入，其传播和蔓延严重威胁着人类的健康，探索开发高效广谱、安全持久的抗菌材料是一项重要的研究课题。本课题旨在通过无机银系和高分子系两类抗菌剂在纳米乃至分子水平尺度上的非机械性复合，制备一类集不同抗菌基团和作用机制于一体的双组分复合抗菌材料。通过高分子单体的均聚、共聚、缩聚或者高分子反应，将抗菌基团引入高分子材料；同时在反应过程中实现银纳米粒子的生成、稳定和修饰，完成银纳米粒子以及高分子两类抗菌材料的双组分复合。在研究过程中，我们将重点考察银纳米粒子在高分子抗菌材料中含量、大小、形状、分布等因素对复合抗菌材料性能的影响规律以及两类不同抗菌剂的协同效应；通过深入研究抗菌材料的杀菌机理，探讨复合材料的抗菌性能与微观结构之间的对应关系，建立具有一定普遍意义的双组分复合抗菌材料模型。本课题研究将为开发新型复合抗菌材料、探讨其作用机理提供更多的实验依据和应用基础。

本课题旨在通过无机银系和高分子系两类抗菌剂在纳米乃至分子水平尺度上的非机械性复合，制备一类集不同抗菌基团和作用机制于一体的双组分复合抗菌材料。我们制备出一系列的以无机纳米银颗粒为基础的高效抗菌材料，详细研究了吐温-80、PSSMA等表面活性剂或高分子材料在合成金属纳米材料中的作用，并着重探讨了由吐温-80、透明质酸等稳定的银纳米粒子组成的复合抗菌材料的性能；通过研究抗菌材料的杀菌机理，探讨复合材料的抗菌性能与微观结构之间的对应关系。在研究过程中，我们综述了近年来高分子材料在合成和稳定金属纳米材料的中还原和稳定机理，预测了该领域可能的研究方向；在单一高分子材料的存在下，合成出Ag-Au合金及核壳结构，研究了其形成机理及控制方法。另外，在抗菌材料合成及研究的不同阶段中，我们还发现了ZnO、CdS等材料形貌在不同体系中变化规律，以及SiO2材料的形貌控制及机理；带有聚合物PEDOT/PSS/多巴胺涂层的微电极在活体大鼠特定脑区实现了多巴胺的释放。