石墨烯负载Ag-M (M=Fe, Co, Ni) 二元合金纳米粒子三维多孔复合材料的构筑及其抗菌性能

批准号:
51572114
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
杨娟
依托单位:
学科分类:
E0203.碳素材料与超硬材料
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
周亚洲、朱佳、马双彪、钟涛、郑思辉、高帅、陈如
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
针对含有活泼金属如Fe、Co、Ni等的二元合金纳米粒子制备过程中微观组成和结构调控这一难点和热点问题展开研究,选择具有生物活性的Ag-M (M=Fe, Co, Ni) 二元合金纳米粒子为研究对象,通过构筑石墨烯负载二元合金纳米粒子的三维多孔复合材料,制备得到高效、持久、安全的新型抗菌材料。探讨制备工艺条件对合金纳米粒子微观组成和结构的影响机制,分析表面化学状态对纳米粒子在石墨烯表面的分散状态和三维石墨烯孔道结构的影响机制,阐明制备工艺参数对复合材料微观结构调控的规律。研究不同结构Ag-M 二元合金纳米粒子与细菌的相互作用,探讨纳米粒子与石墨烯作用方式对其稳定性和安全性的影响,揭示其抗菌机理。通过本项目的研究,不仅为二元合金纳米粒子的结构设计及调控,石墨烯负载纳米粒子的三维复合材料构筑以及Ag-M纳米粒子抗菌机理研究提供理论基础,更为进一步拓展其在生物医学领域、甚至是能源领域的应用奠定基础。
英文摘要
Micro-component and structure control can be an effective approach for tuning the physical and chemical properties of bimetallic nanoparticles (NPs) containing active metal such as Fe, Co, Ni, which have been extensively studied in recent years. Bimetallic Ag-M (M=Fe, Co, Ni) NPs with bioactivity are selected as the research subject here. A new kind of antibacterial material with high efficient, long term and high safety will be obtained via the constructing of 3D graphene-based porous composite with Ag-M (M=Fe, Co, Ni) bimetallic NPs embedded. Effects of experimental conditions on the micro-component and structure of the NPs, effects of surface chemical status on the porous structure of the graphene-based 3D framework and the dispersibility of NPs in the porous framework will be investigated and the regularity between the preparation parameters and micorstructure of the obtained composite will be illustrated. Interaction between the Ag-M NPs and bacteria will be studied and the influence of the interaction mode on the stability and safety of the obtained antibacterial materials will be investigated in detail and the antibacterial mechanism will be put forward. Studies here will provide the fundamental research theories for the structural design and control of the bimetallic NPs, construction and structural control of the graphene-based 3D composite with NPs embedded and the antibacterial mechanism of bimetallic Ag-M NPs. The research results will also promote the application of graphene-based 3D composite with NPs embedded in the fields of biomedicine and new energy.
选择具有生物活性的纳米Ag以及Ag-M (M=Fe, Co, Ni) 二元合金纳米粒子为研究对象,通过构筑石墨烯和石墨相氮化碳负载纳米粒子的三维多孔复合材料,制备得到高效、持久、安全的新型抗菌材料。对所得材料的微观结构进行详细表征,探讨制备工艺条件对纳米粒子微观组成和结构的影响机制,阐明制备工艺参数对复合材料微观结构调控的规律。通过详细表征所得材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌及杀菌性能,探讨材料微观结构与其抗菌性能和生物相容性的关系,揭示其抗菌机理。创新性提出通过采用具有光催化活性的石墨相氮化碳为载体,或者负载具有光催化性能的纳米粒子,实现了光催化抗菌,发现所制备的g@AgCl/PDA/g-C3N4复合材料,当pH值调至9时,材料上纳米颗粒分散最为均匀。复合材料具有更加优异的光催化抗菌性能,MIC值最低可以降至25 ppm。该材料对正常细胞HOSEpic和HUVEC毒性较低,而对卵巢癌细胞A2780和SKOV3毒性较高,所以该材料在生物领域具有很好的研究前景。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Making ultrafine and highly-dispersive multimetallic nanoparticles in three-dimensional graphene with supercritical fluid as excellent electrocatalyst for oxygen reduction reaction
用超临界流体在三维石墨烯中制备超细、高分散的多金属纳米粒子作为氧还原反应的优异电催化剂
DOI:10.1039/c6ta08508c
发表时间:2016-11
期刊:Journal of Materials Chemistry A
影响因子:11.9
作者:周亚洲;Clive H Yen;程晓农;Chien M. Wai;杨娟
通讯作者:杨娟
Synthesis of silver/silver chloride/graphene oxide composite and its surface-enhanced Raman scattering activity and self-cleaning property
银/氯化银/氧化石墨烯复合材料的合成及其表面增强拉曼散射活性和自清洁性能
DOI:10.1088/1757-899x/242/1/012002
发表时间:2017
期刊:IOP Conference Series: Materials Science and Engineering
影响因子:--
作者:N. Zhao;Xiaofang Fei;Xiao;Juan
通讯作者:Juan
Ultrafine AgeFe alloys with graphene-based cellular monolith as a novel antimicrobial material
超细 AgeFe 合金与石墨烯基细胞整体材料作为新型抗菌材料
DOI:--
发表时间:2020
期刊:Journal of Alloys and Compounds
影响因子:6.2
作者:陶霞芳;赵南;杨荣光;杨娟;程晓农;周亚洲
通讯作者:周亚洲
DOI:--
发表时间:2016
期刊:成都工业学院学报
影响因子:--
作者:杜文修;杨娟;程晓农;吴贲华;王银茂;高国忠
通讯作者:高国忠
Light-induced ZnO/Ag/rGO bactericidal photocatalyst with synergistic effect of sustained release of silver ions and enhanced reactive oxygen species
具有持续释放银离子和增强活性氧协同作用的光诱导ZnO/Ag/rGO杀菌光催化剂
DOI:10.1016/s1872-2067(18)63193-6
发表时间:2019-05
期刊:Chinese Journal of Catalysis
影响因子:16.5
作者:吴赟炎;张莉莉;周亚洲;张莉莉;李毅;刘芹芹;胡娟;杨娟
通讯作者:杨娟
超临界CO2流体中碳载单原子催化剂的可控制备及其氨气电氧化(AOR)性能
- 批准号:51972150
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:杨娟
- 依托单位:
石墨烯超薄膜的制备及其光学、电学性质调控
- 批准号:50902061
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:杨娟
- 依托单位:
国内基金
海外基金
