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X型分子筛是一种在化工、环保、轻工、制药等领域得到广泛应用的多孔材料。X型分子筛负载铜离子和锌离子是一种杀菌性能优异且缓释性能良好的抗菌材料,它可以取代抗生素来杀死导致新生牲畜腹泻的产肠毒素大肠杆菌,是一种安全和长效的抗菌剂,然而这种对我国畜牧业有重大经济价值的新型抗菌剂目前还需要依赖进口。硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩,其主要化学成分是无定型SiO2,低品位硅藻土还含有一定量的Al2O3,可以取代目前常用的水玻璃和铝盐来作为合成沸石分子筛的原料,简化合成工艺流程。本文首先以硅藻土为原料,采用水热法合成了 X型分子筛,并对其结构和性能进行系统表征,对合成机理进行了深入研究;然后通过负载铜离子和锌离子制备了载铜离子和载锌离子X型分子筛,并深入研究了 X型分子筛对铜离子和锌离子的吸附特性及吸附机理;最后详细研究了载铜离子和载锌离子X型分子筛对K88型大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能以及载铜离子X型分子筛对不同类型革兰氏阴性菌(K88型、K99型和987型大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(屎肠球菌和植物乳杆菌)的抗菌性能,并研究了其抗菌机理;论文所取得的主要研究成果如下:(1)采用硅藻土为硅源和部分铝源,水热合成了 X型分子筛,得出优化制备工艺条件如下:晶化温度为110℃,晶化时间为5h,陈化温度为30℃,陈化时间为30min,水钠比为40,钠硅比为1.4;优化工艺条件下合成的样品具有良好的结晶性能、独特的介孔-微孔结构、良好的热稳定性和优异的钙离子交换性能;硅藻土水热合成X型分子筛的合成机理可分为以下三个步骤:1凝胶的转变,2成核,3晶核的生长和晶体的形成。(2)通过离子交换法将铜离子和锌离子负载在X型分子筛的表面和孔道中;载铜离子X型分子筛的优化制备工艺条件为:铜离子初始浓度为0.20mol/L、液固比为20、溶液的酸碱度为3.62、交换时间为60min、交换温度为70℃;铜离子在X型分子筛上的最大离子交换量为179.19mg/g;载锌离子X型分子筛的优化制备工艺条件为:锌离子初始浓度为0.15mol/L、液固比为25、溶液的酸碱度为4.64、交换时间为60min、交换温度为70℃;锌离子在X型分子筛上的最大离子交换量为 127.35mg/g。(3)X型分子筛对铜离子和锌离子的吸附动力学和热力学过程分别符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,其对铜离子和锌离子的最大吸附量分别为145.99mg/g和194.93mg/g;对铜离子的吸附自由能大于对锌离子的吸附自由能,对铜离子和锌离子的吸附机理为化学吸附和离子交换,且是自发进行的吸热反应;在同一初始浓度下时,其对铜离子和锌离子的Polanyi吸附势能随着吸附量的升高而增大,而在同一温度下,Polanyi吸附势能随着吸附量的增大而降低,X型分子筛的表面覆盖度和微孔填充度则随着吸附量的增大而逐渐增大。(4)硅藻土合成的X型分子筛对铜离子和锌离子的吸附是以离子交换的化学吸附为主,同时伴随着物理吸附;其优异的吸附性能主要归结于其独特的介孔-微孔结构,它利用其大的比表面积和介孔孔道来改善铜离子和锌离子的扩散和运输,进而增大其与介孔-微孔区域的接触面积。(5)载铜离子和载锌离子X型分子筛对K88型大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有优异的杀菌性能,其杀菌动力学符合准一级动力学模型;载铜离子X型分子筛对K88型大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌速率常数k要高于载锌离子X型分子筛,其对金黄色葡萄球菌的抗菌速率常数k远大于K88型大肠杆菌,而载锌离子X型分子筛对K88型大肠杆菌的抗菌速率常数k则大于金黄色葡萄球菌;载铜离子X型分子筛对K88型大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌能力要优于载锌离子X型分子筛,其对金黄色葡萄球菌的杀菌性能要优于K88型大肠杆菌,载锌离子X分子筛对K88型大肠杆菌的杀菌性能则要优于金黄色葡萄球菌;载铜离子X型分子筛对不同类型的革兰氏阳性菌(植物乳杆菌和屎肠球菌)和革兰氏阴性菌(K88、K99以及987型大肠杆菌)均具有良好的杀菌性能,但对革兰氏阳性菌具有更好的抗菌性能。