随着纳米科技的不断发展,无机纳米材料作为抗菌剂应用引起了众多研究人员的浓厚兴趣。铜纳米材料不同于金和银纳米粒子,不仅仅具有储量丰富,价格低廉的优点,铜还具有生物相容性,作为抗菌剂时一定程度上减少了应用方面的限制。本文采用简单易操作的液相还原法和光还原法,在不需要惰PCR Equipment性气氛保护下合成了系列铜、氧化亚铜和氧化铜纳米材料,研究对比了由不同铜源与制备方法合成的不同形貌铜纳米材料的抗菌性能和抗菌机理。探究了具有相似形貌不同组成的Cu_2O和Cu O的抗菌性能和抗菌机理。具体内容如下:1.以醋酸铜或硝酸铜为铜源,通过简单的液相还原法或光还原法得到不同形貌的三种铜纳米材料。通过SEM、XRD、TEM、XPS、UV-vis吸收光谱、FT-IR光谱及N_2吸附-脱附等方法对样品进行了系列表征。并通过吸光光度法测试了所得样品对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)的抗菌性能,通过涂布法和LSCM测试进一步观察样品对菌落生长的抑制能力。实验发现样品1进行长时间(72小时)抗菌或减少抗菌剂用量测试时,对菌落生长都具有很好的抑制效果。样品2对金黄色葡萄球菌表现出优异的抗菌性能,但无法抑制大肠杆菌的生长。样品3的抗菌性能低于样品1,对反应时间和抗菌剂用量具有明显的依赖DS-3201半抑制浓度性。结合系列实验结果,深入研究了不同铜纳米材料对两种菌的抗菌机理,发现样品1不仅仅能够通过释放Cu~(2+)达到抑菌效果,而且小纳米粒子可以直接进入到细菌内部发挥抑菌作用。样品2仅仅依靠小粒径铜纳米粒子直接进入细菌内部对金黄色葡萄球菌的生长具有显著的抑制作用。样品3仅通过释放Cu~(2+)达到抑菌效果。2.通过简单的液相还原法合成了氧化亚铜纳米颗粒,经过煅烧后得到具有相似形貌的氧化铜纳米颗粒。通过SEM、XRD、TEM、XPS、UV-vis吸收光谱、FT-IR光谱及N_2吸附-脱附等方法对样品进行了系列表征。并系统测试了两种样品不同抗菌反应时间和抗菌剂用量时的抑菌性能,通过涂布法进一步观察菌落的生长抑制情况,借助LSCM测试更直观的研究菌落的生长情况。测试结果表明,氧化亚铜具有比氧化铜更高的比表面积,抗菌过程中Cu~(2+)释放速度更快,在细菌快速繁殖期间能够有效的发挥抑菌性能。进一步研究了两者的抗菌机理,发现两者均能通过铜离子释放和抗菌剂纳米粒子直接进入细菌内部达到抗菌效果。比表面积较大的Cu_2O溶出的铜离子浓度较高,抗菌率较高。此外,对PF-02341066于相同质量的抗菌剂Cu_2O比Cu O的含铜比例高,可溶出更高浓度的铜离子,这可能是Cu_2O比Cu O抗菌率高的另一个重要因素。