立方形貌钼酸银的制备及其抗菌性能的研究

李 进，张星星，刘 丰

(洛阳师范学院化学化工学院，河南 洛阳 471934)

近年来无机抗菌剂的抗菌技术发展较快，在生活中显示出广阔的应用前景。钼酸银已问世多年，钼酸银作无机抗菌剂有些优点，比如制备方法简单，不必制备复杂的载体。因含银量很高，因此向各种塑料或釉料中的添加量可以减少许多，不会影响塑料的力学性能。另外，钼酸银具有更高的应用安全性和缓释性，还有良好的耐久性及广谱抗菌性、使用过程中不易产生抗药性、耐热性能优异、加工方便等特点[1]。

本文采用最简单的沉淀法制备钼酸银材料，通过改变溶剂极性条件研究其结构和形貌的变化，探讨了不同形貌钼酸银的抗菌性能。

1 实 验

1.1 仪器与试剂

D8 XRD X射线粉末衍射仪，德国布鲁克；S-4800 SEM扫描电子显微镜，日本日立；JEM-2100F TEM透射电子显微镜和元素分析，日本电子株式会社；BS-124S型电子天平，上海速展机电有限公司；85-2型恒温磁力搅拌器,上海速展机电有限公司；WGLL-45BE型电热鼓风干燥箱，北京中西远大科技有限公司；HC-3018高速离心机，河南兄弟仪器设备有限公司。

Na2MoO4，AgNO3，C2H5OH，大肠杆菌ATCC8739，琼脂，所有化学试剂均为分析纯级，购买自国药集团化学试剂有限公司，所有用水均为去离子水。

1.2 实验过程

1.2.1 立方形貌Ag2MoO4的制备

将0.5 mmol Na2MoO4和1 mmol AgNO3分别溶解于20 mL乙醇中。在室温条件下搅拌24 h，离心洗涤得到钼酸银沉淀。为了比较溶剂对产物性能的影响，使用去离子水代替乙醇，其他实验条件不变。

1.2.2 立方形貌Ag2MoO4抗菌性能的研究

称取营养琼脂38 g (主要成分：蛋白胨10.0 g，琼脂粉20.0 g，牛肉膏粉3.0 g，氯化钠5.0 g )，加蒸馏水1000 mL，加热溶解后补足1000 mL，趁热调节pH=7.2±0.2，分装于烧瓶内，经121 ℃高压灭菌15 min，然后冷却至50～55 ℃备用。配制钼酸银(在乙醇溶剂中制备)浓度分别为10、15、20 mg/mL和20 mg/mL 的MH琼脂，分别倒入3个平皿，待琼脂凝固，用多点接种器吸取2 μL制备好的107 cfu/mL大肠杆菌稀释液接种到琼脂表面，每点菌数约为104 cfu/mL，置于(37±2)℃恒温培养箱中培养48 h，观察结果。设置对比实验，同样浓度的钼酸银溶液(在蒸馏水中制备)，观察结果。钼酸银抗菌性能的测定采用抑菌圈法，观察材料周围的细菌生长情况，测量透明抑菌圈。

2 结果与讨论

在乙醇溶剂中制备的钼酸银的XRD图如图1(a)所示，可以很清楚的看到10个衍射峰的2θ角16.5°，27.1°，31.8°，33.3°，38.6°，42.2°，47.9°，50.9°，55.8°，58.6°分别对应晶面(111)，(220)，(311)，(222)，(400)，(331)，(442)，(511)，(440)，(531)，与标准图谱卡片JCPDS No. 08-0473一致，从而表明钼酸银粉体的结构是立方晶形。图1(b)是在乙醇溶剂中制备的钼酸银的EDS图。可以清晰的看到银元素，钼元素，氧元素的峰，并且这三种元素的原子比为1.96:1:3.94，这和Ag2MoO4的组成近似相符。上述结果表明，我们成功制备了钼酸银材料。

图1 在乙醇溶剂中制备的钼酸银的XRD(a)和EDS图

在不同极性溶剂中制备的钼酸银的形貌用FESEM图表征，图2(a)是在水溶剂中制备的钼酸银的FESEM图，很明显可以看到其呈现不规则的蠕虫状结构。图2(b)是在乙醇溶剂中制备的钼酸银的FESEM图，从图2中可以观察到其形貌为立方体。图2(c)是乙醇溶剂中制备的钼酸银的TEM图，更清晰的表明钼酸银的形貌为立方体。因此，可以通过改变溶剂的极性得到形貌均匀的钼酸银。溶剂的极性有可能对晶体生长取向有影响，比如抑制或者促进某个晶面生长，而影响到颗粒的形貌和尺寸[16-18]。因此，乙醇通过影响晶核的形核、生长、扩散等过程来影响产物形貌。同时，为了考察温度对形貌和颗粒尺寸的影响，其他实验条件不变，只改变体系反应温度。当反应升高温度至80 ℃时，通过图2(d)可以发现，颗粒变大，而且分布不均匀。颗粒尺寸变大主要是因为温度升高，晶核急剧增大，最终使产物颗粒变大。因此，室温下可以制备大小均匀的钼酸银。

图2 水为溶剂(a)和乙醇为溶剂(b)中制备的钼酸银的FESEM图，透射电子显微镜图(c)和80 ℃下制备的钼酸银SEM图(d)

图3 不同极性溶剂中制备的钼酸银抑制大肠杆菌的效果图

图3是在不同极性溶剂中制备的钼酸银对抗大肠杆菌的效果图。其中图3(a)是总的菌落图，图3(b)～(d)是使用乙醇溶剂制备的钼酸银的杀菌效果图，图3(e)～(g)是在水溶剂中制备的钼酸银的杀菌效果图。可以清楚的观察到在乙醇溶剂中制备的钼酸银的杀菌效果要远高于水溶剂中制备的钼酸银。所以，通过上述实验结果可以确定，乙醇溶剂中制备的立方形貌的钼酸银抑制大肠杆菌的效果极佳。

3 结 论

本实验研究了立方形貌钼酸银的制备方法，并测定其抗菌性能。实验结果表明，钼酸银的形貌和溶剂极性有关。在水溶液中制备的钼酸银呈蠕虫状，在乙醇溶剂中则制备出立方形貌的钼酸银；钼酸银的抗菌性能与其形貌有很大的联系。一定浓度的立方形貌钼酸银的抗菌效果远比蠕虫状的钼酸银的抗菌效果好；立方形貌钼酸银浓度越高，抗菌效果越好。这个研究提供一种简便的制备立方形貌钼酸银的方法，为立方形貌钼酸银用于抑制大肠杆菌提供可能。