贵金属纳米材料等因其独特的光学、电学、磁学等性质,使其在众多领域具有广泛应用,成为研究重点。其中,银纳米材料因具有出色的表面等离子共振性能、杀菌性能、传感性能、催化性能等而备受关注。本文针对本课题组合成的Ag纳米簇@SiO2新型复合材料,研究了其在抗菌、催化、电化学方面的应用。研究的主要内容和结果如下：首先,以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色假丝酵母菌为实验菌种,采用抑菌圈法、连续稀释法、平皿培养法对Ag纳米簇@SiO2复合材料的抗菌性能进行定性和定量测试。定性测试结果表明,该材料具有很好的杀菌性能和杀菌选择性：革兰氏阴性细菌(大肠杆菌)>革兰氏阳性细菌(金黄色葡萄球菌)>真菌(白色假丝酵母菌)。定量测试结果表明：当载银量为0.45%时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为0.2mg/mL,0.3mg/mL,最小杀菌浓度(MBC)分别为0.3mg/mL,0.5mg/mL而且杀菌性能和银簇的尺寸、样品浓度、作用时间有关。此外,与裸露的银纳米颗粒相比,该复合材料具有良好的稳定性能、缓释性能及抗菌持久性。其次,将Ag纳米簇@SiO2复合材料用于电化学检测,以Ag纳米簇@SiO2复合材料为催化剂,研究其对硝基化合物和H2O2还原的电催化行为,结果表明：该材料对芳香族硝基化合物检测的响应性强于脂肪族硝基化合物；对H2O2具有良好的电催化活性。检测时,该电化学检测方法直接对含复合材料及检测对象的溶液进行测试,无需修饰电极,方法简单、方便。最后,以NaBH4还原对硝基苯酚的还原反应为模型反应,研究Ag纳米簇@SiO2复合材料的催化性能,反应采用紫外-可见吸收光谱进行跟踪。考察了催化剂用量、反应温度对催化效率的影响,并考察了催化剂的循环使用情况及反应动力学。结果表明：催化剂用量为2mol%时,室温下27min内对硝基苯酚的转化率达到98.8%；催化剂循环使用6次,对氨基苯酚产率仍可达98.3%。动力学研究表明：该反应为准一级动力学反应,25℃下表观速率常数为0.11min-1,反应的活化能为54.8kJ/mol。
