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抗菌性PSf-PDA超滤膜的制备及表征

荆棘鸟fiona

2015/09/17

抗菌性PSf-PDA超滤膜的制备及表征

1引言
PSf超滤膜在使用中不能杀死滤前水中的细菌，导致细菌在PSf膜表面粘附，从而造成微生物聚集，会在PSf膜的表面造成生物污染，引起膜通量下降，阻碍进一步工业应用。制备的亲水性PSf-PDA超滤膜，本章利用PDA的粘性，对PSf膜进行二次修饰，在膜表面继续负载聚六亚甲基胍（PHMG）和纳米银（nAg）两种抗菌剂。
2实验部分
2.1 实验药品和仪器
实验药品如表1所示：

实验仪器如表2所示：

2.2抗菌性PSf-PDA超滤膜的制备

取PSf超滤膜，剪成小片，放在多巴胺（DA，2 g·L^-1）Tris溶液（0.01 mol·L^-1， pH=8.5）中浸泡3 h，然后在4 g·L^-1的mPEG-NH₂溶液浸泡1h，然后将膜用超纯水洗净，然后分别在2%的PHMG水溶液或者AgNO₃溶液浸泡，1 h后取出来用超纯水洗净保存，进行结构和性能的表征。涂覆过程如图1所示。
2.3 抗菌性实验及评价
2.3.1生物试剂的配制
PBS缓冲液的配制：磷酸二氢钾（KH₂PO₄）0.24g，磷酸氢二钠（Na₂HPO₄）1.44g，氯化钠（NaCl）8.0g，氯化钾（KCl）0.2g，加水至1000mL，调节pH 为 7.4。
LB液体培养基：将25g干粉型LB培养基（主要成分为蛋白胨10 g、酵母5 g和氯化钠10 g）溶解到100mL超纯水中，转移到1L的容量瓶中，定容到1L，并保存。
ECC显色培养基：取3.28g瓶内干粉，用100mL超纯水溶解，加热至100℃，并不断搅拌，2 min后大量气泡产生，等到琼脂完全溶解后，将培养基倾入无菌培养皿中，冷却至室温，变成固体后冷藏备用。
琼脂培养基：将3.3 g营养琼脂溶解到100 mL超纯水中，加热煮沸，等待琼脂完全溶解，将培养基倾入无菌培养皿中，凝固后冷温保存。
2.3.2大肠杆菌的培养
将在4℃冰箱中保存下的大肠杆菌菌液取出，放在37℃恒温培养箱里放置活化0.5 h，然后在无菌室里接种到50mL的 LB液体培养基里，放在在 37℃恒温培养箱里培养基中剩余的大分子等生长介质，最后将大肠杆菌溶液稀释10⁶倍待用。
2.3.3 抑菌实验
抑菌环法：本实验利用抑菌环来判定膜表面的nAg颗粒和膜表面的PHMG的抑菌效果。将上面的大肠杆菌接种到上述的LB培养基中，37℃下培养24 h，将用AgNO3溶液和PHMG溶液浸泡过的PSf-PDA超滤膜剪成小圆片，用UV灯照射30min灭菌。然后将他们放在已涂布的琼脂培养基中，观察抑菌环的情况。
平板菌落计数法：将大肠杆菌溶液加到超滤杯中，将用AgNO₃溶液和PHMG溶液浸泡过的PSf-PDA超滤膜过滤一段时间，然后将过滤后的膜放到ECC显色培养基表面铺平，然后放到37℃培养箱中培养24 h，观察膜表面菌落生长的情况。
3. 结果与讨论
3.1 抗菌性PSf-PDA复合超滤膜制备的优化
3.1.1 AgNO₃涂覆浓度对膜性能的影响
选用不同浓度（50ppm、500ppm、5000ppm）的硝酸银溶液对PSf-PDA复合膜进行涂覆，时间为1h，并测定接触角和膜阻力的结果。膜阻力结果如图2所示，结果表明随着涂覆AgNO₃溶液浓度的升高，膜阻力逐渐增大，从50 ppm时的2.22×10⁹m^-1升高到5000ppm时的2.39×10⁹ m^-1，是因为随着nAg颗粒在膜表面的形成，导致膜孔在一定程度上发生堵塞，造成膜阻力升高。接触角结果如图3所示。结果表明，随着涂覆AgNO₃溶液浓度的升高，膜表面的接触角逐渐变大，说明亲水性逐渐降低，这跟膜表面形成的nAg颗粒的疏水性有关，涂覆的nAg颗粒越多，膜表面的亲水性越低。

3.1.2 AgNO₃涂覆时间对膜性能的影响
选用不同时间（1 h、2 h、3 h）的AgNO₃溶液对PSf-PDA复合膜进行涂覆，浓度为500ppm，并测定接触角和膜阻力的结果。膜阻力结果如图4所示，结果表明随着涂覆AgNO₃溶液时间的增长，膜阻力逐渐增大，从涂覆1 h时的2.26×10⁹m^-1到涂覆3h的2.66×10⁹ m^-1，是因为随着nAg颗粒在膜表面的形成，导致膜孔在一定程度上发生堵塞，造成膜阻力升高。接触角结果如图5所示。结果表明，随着涂覆AgNO₃溶液时间的增长，膜表面的接触角逐渐变大，说明亲水性逐渐降低，这跟膜表面形成的纳米银涂覆层的疏水性有关，涂覆的纳米银越多，膜表面的亲水性越小。

随着AgNO₃浓度的增加，膜表面的nAg颗粒会使膜阻力逐渐增大，膜表面的接触角增大，亲水性降低，最佳的涂.覆浓.度为500 mg·L^-1。
随着AgNO₃涂覆时间的增加，膜表面的nAg颗粒会使膜阻力逐渐增大，膜通量逐渐减小，膜表面的接触角增大，亲水性降低，最佳的涂覆时间为1 h。

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名字长了容易引起注意

第1楼2015/09/17

应助达人

你怎么发的原创？参加第八届原创大赛吗？厉害啊

0

荆棘鸟fiona

第2楼2015/09/17

期待你今年的原创哦，还有一周就结束了~
名字长了容易引起注意(gzlk650) 发表:你怎么发的原创？参加第八届原创大赛吗？厉害啊

0

名字长了容易引起注意

第4楼2015/09/25

应助达人

我是不行了，明年的原创大赛一定参加
荆棘鸟fiona(v2648817) 发表: 期待你今年的原创哦，还有一周就结束了~

0

名字长了容易引起注意

第5楼2015/09/25

应助达人

能透露一下，这些数据是哪里来的呀？

0

透明

第6楼2015/09/27

官人都参加了、、、

0

透明

第7楼2015/09/27

生化纯是什么级别，跟优级纯比呢？

0

暗夜精灵

第8楼2015/09/30

这个是你做的吗？？？我也有一篇类式的

0

荆棘鸟fiona

第9楼2015/10/08

不是我做的，是我师兄做的~~
暗夜精灵(jbcng) 发表:这个是你做的吗？？？我也有一篇类式的

0

暗夜精灵

第10楼2015/10/18

还可以发布别人的东西啊。要注明作者吗
荆棘鸟fiona(v2648817) 发表: 不是我做的，是我师兄做的~~

0

荆棘鸟fiona

第11楼2015/10/19

作者说不用注明，已经帮他投稿了~
暗夜精灵(jbcng) 发表: 还可以发布别人的东西啊。要注明作者吗

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