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第 2 期 张鹏飞，等: 贻贝启发蒙脱石-银/聚乳酸抗菌膜的制备及其性能 ·297·

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1.2.3 PLA/PDA/MMT-AgNPs 抗菌膜的制备 〔kg·m/(m ·s·Pa)〕：
将 2.5 g PLA 颗粒在真空烘箱中干燥 24 h 后， WVP  (WVTR L ) / ΔP （1）
加入到 50 mL 二氯甲烷溶液中，磁力搅拌至完全溶
式中：L 是膜的平均厚度，m；ΔP 是膜两侧的水蒸
解。分别称取 PLA 质量的 0、0.5%、1.0%、2.0%的
汽压差，Pa。
MMT-AgNPs 加入到上述溶液中，磁力搅拌 4 h，确
根据 QB/T2591.2003 考察样品对金黄色葡萄球
保混合均匀。将混合溶液浇铸在玻璃培养皿中，室
菌和大肠杆菌的抗菌活性。将膜样品切割成宽度
温下干燥 24 h 以除去溶剂，然后在真空烘箱中干燥
（50±2）mm 的正方形并放置在无菌培养皿上。然
24 h 除去残留的溶剂，得到 MMT-AgNPs 含量不同
后，将 0.2 mL 细菌悬浮液（培养、制备方法及操作
的复合抗菌膜，分别标记为 PLA、PLA/PDA/ MMT-
流程参照标准 QB/T2591.2003）滴在膜上，并用无
AgNPs（0.5%）、PLA/PDA/MMT-AgNPs（1.0%）、
菌 PE 膜覆盖样品。将接种的标本在 35 ℃，相对较
PLA/PDA/MMT-AgNPs（2.0%）避光保存。 高的湿度（约 90% RH）下培育 24 h。生理盐水充
1.3 结构表征及性能测试 分冲洗细菌，利用菌落计数法测定活菌的数量 [20] 。
1.3.1 MMT-AgNPs 的表征 抑菌率（R）通过式（2）计算：
红外光谱（FTIR）：MMT、MMT-PDA 和 MMT-
R /%  (N  N ) / N  100 （2）
AgNPs 通过傅里叶变换红外光谱仪进行定性分析， 0 0
–1
利用 KBr 压片法制备样品，扫描范围 500~3900 cm 。 式中：N 0 和 N 分别是抗菌实验后 PLA 和 PLA/
PDA/MMT-AgNPs 上活菌的平均数。
X 射线衍射（XRD）：MMT、MMT-PDA 和 MMT-
所有的膜样品均重复实验了 2 次。
AgNPs 的物相结构通过 X 射线衍射仪进行分析，测
试角度 2θ=20~80，根据 Scherrer 公式估算 AgNPs 2 结果与讨论
的平均晶粒尺寸。透射电镜（TEM）：MMT、MMT-
PDA 和 MMT-AgNPs 的微观形貌通过透射电镜进行 2.1 MMT-AgNPs 的表征
观察，加速电压 200 kV。热重分析（TGA）：MMT、 2.1.1 FTIR 分析
MMT-PDA 和 MMT-AgNPs 的热稳定性通过热重分 图 2 为 MMT、MMT-PDA 及 MMT-AgNPs 的
–1
析仪测定。将适量样品置于标准铝杯中，氮气环境 FTIR 谱图。图 2a 中，1015 cm 处为 Si—O 的伸缩
–1
下以 10 ℃/min 的加热速率从 20 ℃加热至 600 ℃。 振动峰，1640 cm 处吸收峰是 MMT 层状结构之间
–1
+
1.3.2 PLA/PDA/MMT-AgNPs 抗菌膜的表征 存在的 Na 引起 [21] ，3620 cm 处是结合水中—OH
PLA/PDA/MMT-AgNPs 抗菌膜脆断面通过扫描 的伸缩振动峰。图 2b 和图 2a 相比，3200~3500 cm –1
电镜（SEM）进行观察。将膜样品的脆断面在 10 kV 相对较宽的振动带是由于 PDA 中存在的—NH 伸缩
–1
的加速电压下进行观察。在观察之前，膜样品浸没 振动引起，使得—OH 的吸收峰变宽，1509 cm 处
–1
在液氮中破碎，喷金。 是 PDA 的酰胺N—H剪切振动峰，1445 cm 处是 PDA
–1
PLA/PDA/MMT-AgNPs 复合抗菌膜的热稳定性 芳环中 C—C 的伸缩振动峰，1390 和 1210 cm 处分别
是苯环上 C—O—H 的弯曲和拉伸振动吸收峰 [22-24] 。
通过热重分析仪测定。将适量样品置于标准铝杯中，
图 2c 与图 2b 相比，FTIR 谱图基本相同，说明载银
在氮气环境中以 10 ℃/min 的加热速率从 20 ℃加
后对其结构没有产生影响 [25] 。
热至 600 ℃。

根据 GB/T 1040.3—2006 在室温下对膜样品进
行拉力测试。将膜样品裁成 25 mm× 100 mm 的长方
形，拉伸间距 50 mm，拉伸速率 50 mm/min，每种
样品重复测试 5 次。
膜的水接触角采用接触角测量仪进行测定。滴
液量为 5 μL，每种样品重复测试 3 次。
根据 ASTM E96—95 检测膜的水蒸气透过率
（WVP）。将薄膜放在装有干燥剂的量杯顶部。然
后，将量杯放入干燥器中，干燥器置于 20 ℃和 50%

湿度（RH）的恒温恒湿箱内。在 24 h 内每隔 1 h 测
图 2 (a) MMT、(b) MMT-PDA 及(c) MMT-AgNPs 的 FTIR
量瓶子的质量损失。利用质量损失对时间曲线的稳
光谱
态部分的斜率来计算膜的水蒸气透过速率〔WVTR， Fig. 2 FTIR spectra of (a) MMT, (b) MMT-PDA and (c)
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kg/(m ·s)〕。利用式（1）计算膜的水蒸气透过率 MMT-AgNPs