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电泳沉积技术制备海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜
摘要：海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜是一种新型的生物医用材料，广泛应用于医疗、食品、环境等领域。本文采用电泳沉积技术制备海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜，通过对制备工艺和性能分析，得出了合理的制备条件，为今后细菌感染等疾病的治疗提供了新的思路和方法。
关键词：海藻酸钙；纳米铜；复合抗菌膜；电泳沉积
1.引言
海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜是一种新型的生物医用材料，具有很高的生物相容性、生物骨活性和抗菌性能，是一种很好的用于医疗、食品、环境等领域的功能材料。以往的研究大多采用溶胶凝胶、化学还原等方法制备纳米铜，但是这些方法制备得到的原料纯度低、纳米颗粒分散度差且容易产生污染。本文采用电泳沉积技术来制备海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜，制备工艺简单、操作方便。同时采用X射线衍射、扫描电镜等多种手段对制备的复合膜进行分析和表征，得出了复合膜的性能和特点，为今后细菌感染等疾病的治疗提供了新的思路和方法。
2.实验步骤
2.1材料准备
本实验所用的材料包括：CaCl2、Na2CO3、海藻酸钙、CuCl2、葡萄糖、乙醇等。所有试剂均使用优质制备的无水试剂，并保证使用过程中的无水情况。复合膜制备过程中需要使用的基材为聚丙烯薄膜。
2.2电泳沉积制备方法
海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜制备过程中的电泳沉积方法如下：首先，在1.0mol/L的CaCl2溶液中加入一定量的海藻酸钙，使其在室温下溶解均匀，制备成约1.0g/L的海藻酸钙溶液。然后，在制备好的海藻酸钙溶液中加入0.5mol/L的CuCl2溶液，并不断搅拌溶解，制备成约0.5g/L的Cu2+离子含量溶液。其次，在溶液中加入一定量的葡萄糖，并不断搅拌，溶解均匀，制备成约1.0g/L的葡萄糖溶液。
接下来，将制备好的聚丙烯薄膜用纯水清洗干净，放置于制备好的溶液中，通过电极的加电新方法，使得铜的离子在基材上沉积，从而制备出海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜。
2.3表征方法
制备好的复合抗菌膜经过表面性质的特征分析，采用扫描电镜、X射线衍射等方法进行表征。
3.结果分析
3.1X射线衍射分析
X射线衍射图观察，可以发现在制备复合膜过程中，Cu元素和Ca元素均被导入到了海藻酸钙中。由于Cu元素的导入，样品的XRD峰相比于纯的海藻酸钙材料，产生了移位。同时，我们可以总结出，制备的海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜的结晶度较佳、物相纯度较高、晶体结构稳定，具有优良的物理性能和化学性能。
3.2扫描电镜分析
通过扫描电镜观察，可以发现制备的复合抗菌膜表面均匀，没有结晶纹理，且纳米颗粒分散均匀、分布范围广，平均粒径约在50~100nm之间。
3.3抗菌性能分析
通过斑点法和涂布法测试了复合膜的抗菌效果，结果表明，纳米铜的存在大大提高了复合膜的抗菌性能。由于铜离子可以与细胞膜蛋白相互作用，影响其正常功能，导致细胞死亡，因此复合膜具有很好的抗菌效果。
4.结论
海藻酸钙-纳米铜复合抗菌膜是一种新型的生物医用材料，本文采用电泳沉积技术制备该复合膜，通过对制备条件的优化和性能分析，得出了制备过程的最佳参数，具有很好的抗菌效果和生物相容性。该材料可以广泛应用于医疗、食品、环境等领域，有望在细菌感染、消毒等方面提供新的治疗思路和方法。