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致病菌感染已严重威胁人类的健康,尤其是抗生素的滥用以及病原微生物耐药性的出现,使得这一问题更加严重。从日常生活中的纤维服装、建筑涂料到饮用水的消毒处理等,都存在大量的微生物,对人类的健康产生了重大威胁,因此新型高分子抗菌材料成为新材料研究的热点之一。基于外界刺激响应的抗菌材料是研究的趋势之一,包括p H响应、温度响应、光照响应、湿度响应、离子响应等,在诸多刺激响应条件中,光照作为一种清洁能源,来源范围广、安全无污染、能量可控,是比较理想的刺激响应方式。本论文设计合成了两类具有光响应特性的抗菌材料,一类基于孟加拉玫瑰红分子,以棉纺织品为基底,研究了可见光(绿光)响应的抗菌材料,通过共价键键合的方式,制备了绿光催化的抗菌棉纺织品,并对孟加拉玫瑰红整理前后的棉纺织品进行了表征,对比分析了整理前后棉纺织品的亲水性,力学性能,透湿性以及抗菌活性,细胞毒性等,对于抗菌机理也做了分析测试,最后对于其在水消毒方面的应用也做了研究;另一类基于偶氮苯分子的紫外光响应抗菌材料,通过合成制备了几种不同的偶氮苯类分子,并确认了分子的结构,研究了其光响应特性,并研究了抗菌活性。首先,基于孟加拉玫瑰红分子(RB)研究了绿光引发的抗菌材料,采用孟加拉玫瑰红(RB)对棉纺织品(CF)进行表面化学改性,成功地制备出了RB功能化的棉纺织品(RB-CF)。通过SEM观察了RB整理前后棉纺织品的形貌,并且根据相关的国家标准进行服用性能和力学性能的测试。结果表明改性后的样品很好地保留了棉纺织品的原有特性,如亲水性、透湿性、断裂强力、断裂伸长率、撕破强力和顶破强力。研究了RB-CF对金黄色葡萄球菌(S.aureus,ATCC 6538)和大肠杆菌(E.coli,ATCC 25922)的抗菌活性。结果表明,在4 h的绿光照射下(500-570 nm,5 m W/cm2)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率超过99.99%,与可见光(420-700 nm,5 m W/cm2)和黑暗条件下(24 h)的抑菌率相比,获得了较好的结果。抗菌机理表明RB-CF在绿光照射下能够产生活性氧从而造成细菌死亡。进一步的实验结果表明,绿光照射下的RB-CF与相同量的RB相比能延长单线态氧的释放时间,对目标菌的伤害更大。RB改性后的棉纺织品无溶出,具有较低的细胞毒性和较高的稳定性,此外,光催化消毒和循环实验表明,即使经过5次重复使用,大肠杆菌的杀菌率仍达到99.99%以上。在光催化过程中未检测到游离RB的释放,表明了RB改性棉纺织品在公共卫生防护方面的潜在应用价值;因此,温和环保的绿光触发的RB-CF具有巨大的工业和医疗应用潜力,包括但不限于手术设备水净化、废水消毒和公共卫生设施方面。其次,基于偶氮苯分子研究了紫外光响应抗菌材料,合成了三种抗菌剂。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(1H-NMR)表征了其分子结构,用紫外-可见分光光谱仪(UV-vis)研究了其光响应特性,即反式构型与顺式构型之间的相互转变。结果表明,在紫外光(365 nm)照射下,抗菌剂会由稳定状态的反式转变为顺式,而在黑暗,可见光条件下,会逐渐由顺式回复到反式状态。最后用全自动生长曲线仪研究了其不同浓度下的抗菌活性,结果表明,合成的抗菌剂具有良好的杀菌效果。具体如下:不同浓度的PMA-AZO-Arg-OH对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有较好的杀菌效果,对金黄色葡萄球菌的MIC抑菌浓度更低,为5 mg/m L,而对大肠杆菌的MIC抑菌浓度为12 mg/m L。并且反式PAA-AZO-Arg-OH对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为10 mg/m L。