水溶性银纳米颗粒的制备及抗菌性能 河南大学 物理化学学报

水溶性银纳米颗粒的制备及抗菌性能 孙 磊 1,* 刘爱心 1 黄红莹 2 陶小军 1 赵彦保 1 张治军 1 (1河南大学特种功能材料教育部重点实验室,河南开封 475004; 2河南大学医学院, 河南开封 475004) 摘要: 采用液相还原法,以单宁酸为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为修饰剂制备出了水溶性的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面修饰Ag 纳米颗粒.通过X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收分光光度计(UV-Vis)、傅里叶 变换红外(FTIR)光谱仪等对所得样品的形貌和结构进行了表征.采用肉汤稀释法测试了样品的抗菌性能,考察 了样品在水相中的分散稳定性, 提出了PVP修饰Ag纳米颗粒的形成机理. 结果表明所制备的样品具有Ag的 面心立方晶体结构,平均粒径为15-17 nm.样品在水相中能长时间稳定分散;对埃希氏大肠杆菌(E. coli)、金黄 色葡萄球菌(S. aureus)具有明显的抗菌作用.操作简便、条件温和的制备 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 易于在工业规模上放大;试剂无 毒,使得所制备的PVP修饰Ag纳米颗粒作为抗菌剂具有良好的应用前景. 关键词: 银纳米颗粒; 水溶性; 表面修饰; 绿色无毒; 抗菌性 中图分类号: O648 Preparation and Antibacterial Properties of Water-Soluble Ag Nanoparticles SUN Lei1,* LIU Ai-Xin1 HUANG Hong-Ying2 TAO Xiao-Jun1 ZHAO Yan-Bao1 ZHANG Zhi-Jun1 (1Key Laboratory for Special Functional Materials of Ministry of Education, Henan University, Kaifeng 475004, Henan Province, P. R. China; 2Medical College of Henan University, Kaifeng 475004, Henan Province, P. R. China) Abstract: Water-soluble surface modified silver nanoparticles were synthesized by liquid phase reduction with tannic acid as the reductant and polyvinyl pyrrolidone (PVP) as the surface modification agent. The structure and morphology of the as-synthesized powders were investigated by X-ray powder diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption spectroscopy, and Fourier-transform infrared (FTIR) spectrometry. The antibacterial activity of the water- soluble Ag nanoparticles against Escherichia coli (E. coli) and Staphylococcus aureus (S. aureus) was investigated by broth dilution. The stable dispersion duration of the as-synthesized Ag nanoparticles in water was also determined. A mechanism for PVP modified Ag nanoparticle formation is proposed. The results show that the as-synthesized PVP modified Ag nanoparticles have a face-centered cubic crystalline structure. The average diameter of the Ag nanoparticles ranges from 15 to 17 nm. The as- synthesized powders have good solubility in water over a long period of time. PVP modified Ag nanoparticles exhibit good antibacterial properties against E. coli and S. aureus. This simple and mild preparation method can be easily increased to an industrial scale process and, therefore, PVP modified Ag nanoparticles are potentially a new type of antibacterial. Key Words: Ag nanoparticles; Water-soluble; Surface modification; “Green”and nontoxic; Antibacterial property [Article] www.whxb.pku.edu.cn 物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) Acta Phys. ⁃Chim. Sin. 2011, 27 (3), 722-728 March Received: August 24, 2010; Revised: November 1, 2010; Published on Web: January 12, 2011. ∗Corresponding author. Email: sunlei@henu.edu.cn; Tel: +86-378-3881358. The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (50701016) and Natural Science Foundation of Education Department of Henan Province, China (2007150008, 2008B150003). 国家自然科学基金(50701016)和河南省教育厅自然科学基金(2007150008, 2008B150003)资助项目 Ⓒ Editorial office of Acta Physico⁃Chimica Sinica 722 No.3 孙 磊等:水溶性银纳米颗粒的制备及抗菌性能 1 引 言 银纳米材料由于兼具本身固有的物理化学性 质和纳米尺度的特殊效应,使其在电学、1,2 光学、3-5 催化、6,7摩擦学、8生物材料 9,10等诸多领域都具有十 分广泛的应用.近年来,随着数次大规模传染性疾 病的爆发和细菌对传统抗菌剂耐药性的增强,开发 新型抗菌剂和抗菌材料已成为科研工作者所关注 的一个热点.纳米材料因具有大的比表面积和独特 的物理化学性质,在抗菌性能方面的应用前景引起 了人们的广泛兴趣.具有抗菌性能的无机纳米材料 主要包括Cu、Ag、Au、ZnO、TiO2和藻酸盐等, 相关 研究已表明其中纳米Ag对于细菌、病毒和真核微 生物具有最好的杀灭效果.11-15 银离子、金属银或银 纳米颗粒作为抗菌药物可用于烧伤治疗、牙科材 料、不锈钢涂层、织物、水处理、防晒液等,它们具有 对人体细胞的低毒性、高的稳定性和低挥发性等优 点.16 Leaper17对用于伤口愈合的含银纳米颗粒敷料 进行了综述报道, 总结了Ag纳米颗粒的抗菌作用 机理、人体毒性、临床应用等研究结果. Kumar等 18 报道了在植物油中制备的银纳米颗粒作为涂料添 加剂的抗菌性,其对革兰氏阳性菌和阴性菌均有杀 灭作用.尽管银纳米颗粒具有优异的抗菌性,但由 于其本身的非水溶性,使其作为抗菌材料在生物、 医药方面的应用受到了一些限制;因而有必要对其 进行表面改性,使其具有亲水性而便于实际应用. 目前, 水溶性银纳米材料的制备已有不少报 道,19-25但这些研究中的多数并不以生物医用材料的 应用为目的,在制备过程中通常没有考虑所用试剂 的毒性和合成方法的经济性, 往往实验条件苛刻, 操作过程繁琐且试剂毒性大, 不利于水溶性Ag纳 米颗粒作为抗菌材料的应用和制备方法在工业化 规模上的放大.因而以经济简便、易于实现工业化 生产的方法制备出“绿色”无毒且具有良好抗菌性 能的水溶性Ag纳米颗粒已成极为重要的一项课 题. 本文采用液相化学还原结合原位表面修饰的 方法,以单宁酸为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为 修饰剂,制备了具有良好水溶性的Ag纳米颗粒,解 决了产物的分离、提纯和水相中的再分散问题,方 法操作简便,反应条件温和,易于工业化生产.制备 过程所用还原剂单宁酸、修饰剂PVP均为食品医药 领域常用的添加剂,与人体生物相容性好.这使得 所制备的Ag纳米颗粒作为活性成分, 在抗菌消毒 药水等方面具有良好的应用前景. 2 实验部分 2.1 试剂与仪器 硝酸银(AgNO3)购于国药集团化学试剂有限公 司;单宁酸购于郑州市德众化学试剂厂; PVP(K30, MW=40000)为进口分装,德国BASF公司生产;丙酮 购于天津市精细化工有限公司;氨水(25%-28%)购 于洛阳市化学试剂厂,以上试剂均为 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 纯,使用 前均未经纯化处理.实验用水为蒸馏水. X射线粉末衍射分析(XRD)采用荷兰Philips公 司制造的X′Pert Pro型粉末衍射仪(Cu靶Kα)测定; 样品形貌及选区电子衍射(SAED)采用日本电子株 式会社(JEOL Ltd)制造的 JEM-100CX型透射电子 显微镜(TEM)进行观察;采用英国UNICAM公司制 造的Unicam UV 540型紫外-可见(UV-Vis)吸收分光 光度计测定样品的表面等离子体共振(SPR)吸收特 性;采用美国Nicolet公司制造的AVATAR 360型傅 里叶变换红外(FTIR)光谱仪测定样品的表面化学键 合状态. 2.2 PVP修饰Ag纳米颗粒的制备 为了得到粒径小而且分布均匀、水溶性好的 PVP修饰Ag纳米颗粒,考察了不同反应物浓度、化 学计量比等实验条件对产物的影响,制备了一系列 样品.得到最佳实验条件下的制备过程如下:称取 PVP 0.1359 g溶于 45 mL蒸馏水,移入 250 mL三颈 烧瓶中.室温电磁搅拌下,取50 mL 2.4 mmol·L-1单 宁酸溶液加入烧瓶中, 随后加入 5 mL 0.5 mol·L-1 氨水,此时溶液为橙黄色透明液,测得pH约为9.取 20 mL 120 mmol·L-1 AgNO3溶液,用恒压滴液漏斗 将之缓慢逐滴加到上述三颈烧瓶中,溶液中很快出 现许多黑色细小颗粒,且溶液由橙黄色透明液变为 红黑色悬浮液. AgNO3溶液滴加完毕后,继续搅拌1 h,旋转蒸发浓缩样品溶液,然后加入适量丙酮使沉 淀析出、抽滤,用丙酮洗涤数次,真空干燥24 h.得到 深红棕色粉末样品即为所要制备的PVP修饰Ag纳 米颗粒.出于应用目的,采用与上述制备过程同样 的反应物计量比和实验条件，在 1000 mL烧瓶中将 反应物和溶剂的量均扩大为4倍进行了实验室的初 步放大实验(反应液体积由120 mL扩大为480 mL). 2.3 PVP修饰Ag纳米颗粒的抗菌性能测试 通过检测最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度 (MBC)评价所制备PVP修饰Ag纳米颗粒的抗菌性 723 Vol.27Acta Phys. ⁃Chim. Sin. 2011 能.实验用菌株大肠杆菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌 (S. aureus)均购于中国普通微生物菌种保藏管理中 心(CGMCC),细菌培养采用牛肉膏蛋白胨培养基和 营养琼脂培养基,使用前灭菌保存. 2.3.1 菌悬液的制备 26 取 4 °C保存的菌种接种于牛肉膏蛋白胨培养 基,放入 37 °C孵箱中培养 18 h;然后取该增菌培养 物,再接种于牛肉膏蛋白胨培养基中,仍置于 37 °C 孵箱中培养 6 h, 即制成含有一定菌落浓度的培养 物.将一定量培养物加到无菌试管中,用无菌生理盐 水调配成含菌量约为 107 colony-forming units (cfu)/ mL的菌悬液,菌落计数采用显微镜直接计数法. 2.3.2 MIC值测试 采用不连续分步对倍稀释法配制样品溶液测定 MIC值.27,28具体方法如下:配制1000.0 μg·mL-1 PVP 修饰Ag纳米颗水溶液10 mL,以细菌过滤器过滤除 菌备用.排列具透气胶塞的无菌试管,一列10管.量 取2.0 mL Ag纳米颗粒水溶液加到第1支试管中,接 着加入2.0 mL灭菌的牛肉膏蛋白胨培养基,混合均 匀,配制成Ag纳米颗粒浓度为 500.0 μg·mL-1的样 品.从第1支试管中取出2.0 mL溶液,滴加到第2支 试管中, 接着加入 2.0 mL灭菌牛肉膏蛋白胨培养 基, 混合均匀后配成浓度为 250.0 μg·mL-1的样品. 依此类推,浓度依次减半一直稀释到第9管,并从第 9支试管中吸取混合后的溶液 2.0 mL弃去.第 10支 试管为仅含 2.0 mL灭菌牛肉膏蛋白胨培养基的无 样品对照管. 得到浓度分别为 500.0、250.0、125.0、 62.5、31.3、15.6、7.8、3.9、2.0、0 μg·mL-1的梯度样品. 采用微量加样器向各试管均加入制备好的菌悬液 0.2 μL,摇匀后放入孵箱中 37 °C培养 24 h.取出观 察细菌生长情况.先观察对照管中细菌生长情况,在 对照管中细菌呈混浊状生长;然后观察含有不同浓 度Ag纳米颗粒的各试管中溶液的混浊度,溶液开始 出现澄清的最低浓度确定为样品的MIC值.本实验 重复三次,结果取平均值或重复值. 2.3.3 MBC值测试 从样品浓度高于MIC值(包括MIC浓度)的试管 中各吸取100 μL分别滴到灭菌的琼脂平板上,涂布 均匀,在孵箱中37 °C培养24 h.肉眼观察实验结果, 菌落数小于5个或无菌落生长的最低样品浓度确定 为MBC值.29实验重复三次,结果取平均值或重复值. 3 结果与讨论 3.1 PVP修饰Ag纳米颗粒的XRD分析 图 1(a, b)为在 250 mL和 1000 mL烧瓶中制备 出的 PVP修饰Ag纳米颗粒的XRD图谱.从图 1可 以看出 2个样品在衍射角 2θ为 38.2°、44.3°、64.5°、 77.5°和81.6°的位置均出现了多重衍射峰,这些衍射 峰位分别归属于面心立方 (fcc)晶型银的 (111)、 (200)、(220)、(311)和 (222)晶面的衍射 (JCPDS, No.87-0720), 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 所制备样品为单质银.除了图1(b) 在2θ约23°附近出现的修饰层PVP的非晶态衍射峰 外,样品的XRD图谱中没有出现杂质的衍射峰,说 明所合成的样品纯度较高. 从图 1还可看到, 样品 XRD衍射峰宽化较为明显,利用谢乐公式对(111)晶 面的衍射数据进行计算可知,图 1(a)样品的晶粒度 约为6.3 nm,图1(b)样品的约为7.4 nm.除了晶粒度 稍有增大外, 图 1(b)的相对衍射强度比图 1(a)的略 为减弱,这说明放大实验的样品结晶度稍差,推测其 原因,可能是由于在1000 mL烧瓶中制备样品,反应 液体积比在 250 mL中的大,虽然反应物浓度、反应 物化学计量比等实验条件均相同,但反应过程受到 的搅拌力和传热传质速率会有一定区别,因而导致 2个样品晶粒度和晶体缺陷程度略有不同. 3.2 PVP修饰Ag纳米颗粒的形貌分析 图 2为在 250 mL和 1000 mL烧瓶中制备出的 PVP修饰Ag纳米颗粒的 TEM照片, SAED图谱和 用 scion image软件对TEM照片进行粒径统计分析 得到的粒径分布柱状图.30 从TEM图中可以看出所 合成的银纳米微粒形貌均为球形、分散较好,无明显 聚集现象,粒径大小比较均一.由粒径分布图可以明 显看出,在250 mL和1000 mL烧瓶中合成出的样品 图1 不同容积烧瓶中制备出的PVP修饰Ag纳米颗粒的 XRD图谱 Fig.1 XRD patterns of PVP modified Ag nanoparticles synthesized in flasks with different volumes (a) 250 mL; (b) 1000 mL 724 No.3 孙 磊等:水溶性银纳米颗粒的制备及抗菌性能 平均粒径分别约为15和17 nm,此结果与XRD估算 的值有所不同, 原因是XRD给出的是样品的晶粒 度,而TEM图片给出的是颗粒的表观粒径. TEM观 察到的一个纳米颗粒由2-3个银微晶所构成的.31由 TEM图中插入的对应样品的SAED图可以看出,衍 射斑点呈明显的环状,进一步证实了纳米颗粒由多 晶构成.利用透射电镜电子衍射公式可计算出靠近 中心斑点的三个电子衍射环分别归属于(fcc)晶型 Ag的(111)、(200)、(220)晶面衍射.由TEM和粒径分 布图分析可知，放大实验所制备出的样品颗粒平均 粒径稍有增大,且粒径大小分布更宽.其原因可归结 为反应液体积放大后,影响到了搅拌受力和传质传 热的速率,纳米颗粒的成核生长过程受到影响.从而 导致了粒径大小和分布的不同. 3.3 PVP修饰Ag纳米颗粒的UV-Vis分析 将所得到的粉末样品重新溶于蒸馏水后进行 UV-Vis测试,图3为在250 mL和1000 mL烧瓶中制 备出的PVP修饰Ag纳米颗粒的UV-Vis图谱.从图3 可以看出,样品分别在408和413 nm附近出现了Ag 纳米颗粒的SPR特征吸收峰.与在250 mL烧瓶中合 成出的Ag纳米颗粒相比,放大实验后样品(曲线 b) 的吸收峰红移了约5 nm,表明颗粒的平均粒径有所 增大; 吸收峰宽化也更为明显, 表明其粒径分布更 宽,这均与TEM分析的结果相一致. 3.4 PVP修饰Ag纳米颗粒的FT-IR分析 图 4所示为在 250、1000 mL烧瓶中制备出的 图2 不同容积烧瓶中制备出的PVP修饰Ag纳米颗粒的TEM图(a, b)、SAED(插图)和粒径分布图(a′, b′) Fig.2 TEM images (a, b), SAED patterns (inset) and particles sizes distributions (a′, b′) of PVP modified Ag nanoparticles synthesized in flasks with different volumes (a, a′) 250 mL, (b, b′) 1000 mL; SAED: selected area electron diffraction 图3 不同容积烧瓶中制备出的PVP修饰Ag纳米颗粒的 UV-Vis图谱 Fig.3 UV-Vis spectra of PVP modified Ag nanoparticles synthesized in flasks with different volumes (a) 250 mL; (b) 1000 mL 725 Vol.27Acta Phys. ⁃Chim. Sin. 2011 PVP修饰Ag纳米颗粒和修饰剂 PVP的红外光谱 图.在图 4(c)中, 3428 cm-1处的吸收峰为―OH的反 对称及对称伸缩振动峰,它来自于PVP聚合链端的 ―OH; 2950 cm-1处的吸收峰对应于亚甲基中C―H 的伸缩振动; 1663 cm-1处的吸收峰归属于C＝O的 伸缩振动; 1440 cm-1处的吸收峰为C―H键的面内 摇摆振动峰; 1290 cm-1处的吸收峰对应于C―N键 的反对称及对称伸缩振动; 656 cm-1处的吸收峰为 C―H键的面外摇摆振动峰.以上各吸收峰都可归 属于修饰剂PVP的不同基团化学键的振动吸收.图 4(a, b)吸收峰位及透过率大致相同,表明在不同容 积烧瓶中制备出的PVP修饰Ag纳米颗粒表面化学 键合性质基本一致.而从它们与修饰剂PVP红外图 谱的对比可以看出, 表面修饰Ag纳米颗粒在 1440 cm-1处出现 PVP中C―H键的面内摇摆振动峰, 在 1290 cm-1处出现PVP中C―N键的反对称及对称伸 缩振动峰, 这说明Ag纳米颗粒表面确实存在 PVP 修饰层. 而 C＝O的伸缩振动峰, 则从 PVP的 1663 cm-1向短波数方向移到了 1645 cm-1. C＝O振动的 减弱,是因为PVP中的O原子提供电子对填充纳米 颗粒表面Ag原子的空轨道,换言之, PVP通过化学 作用修饰到了Ag纳米颗粒表面.32从图 4还可看出, (a)、(b)在 2950和 656 cm-1处C―H键的振动峰与(c) 相比消失了.这是由于反应物PVP与AgNO3的质量 比只有 1:3,在反应过程中也不能完全修饰到Ag纳 米颗粒表面,即样品中修饰剂的含量较低,而且由于 所制备PVP修饰Ag纳米颗粒的粉末颜色为深红棕 色,与KBr粉末压片制成薄膜后,其对红外入射光的 吸收仍较PVP样品的强,一定程度上掩盖了修饰剂 PVP振动峰的信息,从而导致样品中某些振动峰强 度减弱以致消失.而图 4(a, b)中 3416 cm-1附近振动 峰强度减弱与图 4(c)相比并不明显的原因是―OH 除了来自PVP以外,也有可能是由样品中吸附水所 引起的. 3.5 PVP修饰Ag纳米颗粒的抗菌性能 虽然银纳米材料抗菌剂的具体作用机理目前仍 不很清楚,但Ag纳米颗粒与体相材料相比具有更优 异抗菌性能的原因普遍被认为来自纳米材料具有大 的比表面积这一特性.15表1所示分别为250和1000 mL烧瓶中合成的PVP修饰Ag纳米颗粒对E. coli和 S. aureus这两类菌种的MIC及MBC值. 由表 1可 见, 所制备的 PVP修饰Ag纳米颗粒最小抑菌浓度 分别只有3.9和7.8 μg·mL-1,与商品抗菌剂的值(约 800 μg·mL-1)相比均要低得多,33 这表明 PVP修饰 Ag纳米颗粒在很低浓度下就表现出抑菌性能.最低 杀菌浓度也比文献报道的水溶性Ag纳米颗粒的 MBC值(120 μg·mL-1)小,34表明其杀菌性能较好. S. aureus和E. coli分属于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性 菌, 所制备的 PVP修饰Ag纳米颗粒对它们均有较 好的抑菌和杀菌性能,这说明样品具有一定的广谱 抗菌性.在1000 mL烧瓶中制备出的PVP修饰Ag纳 米颗粒,其MIC和MBC值普遍要比在 250 mL烧瓶 中制备出的样品偏高,原因可能是放大实验后Ag纳 米颗粒的粒径有所增大,比表面积减小,从而影响了 其抗菌性能. 3.6 PVP修饰Ag纳米颗粒形成机理及分散稳定性 PVP是一种水溶性非离子型表面活性剂,常用 于制备纳米材料的修饰(包覆)剂. PVP作为修饰剂 在还原AgNO3制备Ag纳米颗粒的过程中起到了重 要的作用,主要体现在三个方面:首先, PVP中的N 和O原子提供电子对给Ag+的 sp轨道,形成配合物; 其次,在还原的过程中,由于PVP-Ag+的存在,使Ag+ 图4 不同容积烧瓶中制备出的PVP修饰Ag纳米颗粒和 修饰剂PVP的FTIR图谱 Fig.4 FTIR spectra of PVP modified Ag nanoparticles synthesized in flasks with different volumes and modification agent of PVP (a) 250 mL; (b) 1000 mL; (c) PVP 表1 不同容积烧瓶中制备出的PVP修饰Ag纳米颗粒的 抗菌性能 Table 1 Antibacterial properties of PVP modified Ag nanoparticles synthesized in flasks with different volumes Strain E. coli S. aureus MIC / (μg·mL-1) 250 mL 3.9 3.9 1000 mL 7.8 7.8 MBC / (μg·mL-1) 250 mL 31.3 15.6 1000 mL 31.3 62.5 MIC: minimum inhibitory concentration; MBC: minimum bacterical concentration 726 No.3 孙 磊等:水溶性银纳米颗粒的制备及抗菌性能 更容易被还原, Ag纳米晶核更易形成; 最后, 由于 PVP以化学作用修饰到了新生成的Ag纳米颗粒表 面, PVP的空间位阻作用限制了颗粒之间的团聚,起 到了控制粒径大小的作用. 以上 PVP修饰Ag纳米 颗粒形成机理的推测在TEM、FTIR分析中都得到 了证实,图5是其示意图. Ag纳米颗粒在水相中的分散稳定性是影响其 抗菌性能的重要因素之一.图 6(a)是不同实验条件 下(具体条件如表2所示，图中数字对应 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 中的样 品编号)制备的PVP修饰Ag纳米颗粒粉末以 0.5 g· L-1的浓度溶解于水的照片,可以看到这些样品的水 溶液均澄清透明,分散性很好,由于颗粒粒径不同而 呈现出的颜色则稍有差别.对于本文实验部分详细 描述的最佳实验条件下制备出的样品(表2中1号样 品), 测得其在水中的最大溶解浓度约为 2.0 g·L-1, 由抗菌性能测试结果可知,这个浓度完全能满足作 为抗菌剂配制溶液的需要.图 6(b)是该样品以最大 含量分散于水中的照片.由于水溶性的PVP修饰到 了Ag纳米颗粒表面,且颗粒粒径均比较小,上述样 品在水中都有很好的分散稳定性, 放置 12个月仍 图6 PVP修饰Ag纳米颗粒在水相中分散稳定性的照片 Fig.6 Photos of PVP modified Ag nanoparticles dispersed stably in water (a) samples (1-6) synthesized in different conditions (shown in Table 2 ) with the same concentration of 0.5 g·L-1; (b) sample synthesized in the optimum condition with the largest concentration of 2.0 g·L-1 表2 制备PVP修饰Ag纳米颗粒的不同实验条件 Table 2 Reaction conditions of the PVP modified Ag nanoparticles synthesis Sample 1 2 3 4 5 6 n(AgNO3)/n(tannic acid) 20:1 20:1 20:1 10:1 20:1 20:1 m(AgNO3)/m(PVP) 3:1 3:1 2:1 3:1 3:1 3:1 V(solution)/mL 120 480 120 120 120 120 c(AgNO3)/(mmol·L-1) 20 20 20 20 50 100 Additive manner of AgNO3 dropwise dropwise dropwise once dropwise dropwise t/h 1 1 1 1 1 1 图5 PVP修饰Ag纳米颗粒形成机理示意图 Fig.5 Schematic illustration of the formation mechanism of PVP modified Ag nanoparticles 727 Vol.27Acta Phys. ⁃Chim. Sin. 2011 无聚沉. 4 结 论 采用液相化学还原的方法,制备了PVP修饰Ag 纳米颗粒.所得颗粒平均粒径为 15-17 nm,粒径大 小分布均匀. PVP通过化学作用修饰在Ag纳米颗粒 表面,使得所制备的样品在水中具有良好的分散稳 定性. 抗菌性能测试表明 PVP修饰Ag纳米颗粒对 于埃希氏大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都具有优异的 抑菌杀菌效果. 该方法操作过程简便、所用试剂无 毒、反应条件温和,所制备的PVP修饰Ag纳米颗粒 作为新型抗菌剂具有良好的应用前景. References (1) Endrino, J. L.; Horwat, D.; Gago, R.; Andersson, J.; Liu, Y. S.; Guo, J.; Anders, A. Solid State Sci. 2009, 11, 1742. (2) Sun, J.; Zhang, J.; Liu, W.; Liu, S.; Sun, H.; Jiang, K.; Li, Q.; Guo, J. Nanotechnology 2005, 16, 2412. (3) Cobley, C. M.; Rycenga, M.; Zhou, F.; Li, Z. Y.; Xia, Y. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16975. (4) Dong, X.; Ji, X.; Wu, H.; Zhao, L.; Li, J.; Yang, W. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 6573. (5) Wani, I. A.; Khatoon, S.; Ganguly, A.; Ahmed, J.; Ganguli, A. K.; Ahmad, T. Mater. Res. Bull. 2010, 45, 1033. (6) Yao, W.; Guo, Y. L.; Lu, G. Z.; Guo, Y.; Wang, Y. Q.; Zhang, Z. G.; He, D. N. Acta Phys. -Chim. Sin. 2010, 26, 1579. [姚 炜, 郭杨龙,卢冠忠,郭 耘,王艳芹,张志刚,何丹农.物理化学学 报, 2010, 26, 1579.] (7) Xu, P. C.; Liu, Y.; Wei, J. 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