高性能且具有抗菌性能的壳聚糖-Fe2O3@Ni2+纳米复合材料在超级电容器中的应用

Fe?O?@Ni2+纳米颗粒负载壳聚糖基复合材料通过溶胶-凝胶法合成，具有高结晶度（17-25nm）和均匀分散特性（21-30nm）。其超级电容器性能优异，比电容达1150F/g（50mV/s），电荷转移电阻低至134.2Ω，同时展现出广谱抗菌活性（抑菌圈27-45mm）和低MIC/MBC值（2.5-10mg/mL），适用于储能器件与生物传感平台。

　　

摘要

将Fe₂O₃@Ni²⁺纳米颗粒负载在生物相容性的壳聚糖基基质中，通过溶胶-凝胶辅助聚合方法成功制备，并对其结构、电化学和抗菌性能进行了详细表征。X射线衍射证实形成了晶粒尺寸为17–25纳米的NiFe₂O₄晶体，而扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察到这些纳米颗粒在聚合物基质中均匀分散，粒径为21–30纳米。这种复合纳米材料显著提升了材料的储能能力，在50 mV s^{?1?1R_ct）为134.2 Ω。除了优异的储能性能外，这种环保型纳米复合材料还对革兰氏阳性菌Bacillus subtilis表现出广谱抗菌活性，抑菌圈直径为27–45毫米。此外，它们对革兰氏阴性菌Shigella flexneri和Pseudomonas aeruginosa也具有显著的抗菌效果，抑菌圈直径分别为22–42毫米和29–44毫米。这些纳米材料的最低抑菌浓度为2.5至7.5 mg mL?1?1。研究结果表明，壳聚糖–Fe₂O₃@Ni2+纳米复合材料是一种有前景的环保材料，适用于高性能超级电容器电极和生物传感平台，兼具优异的结构均匀性、电导率和杀菌效果。}

利益冲突

作者声明没有利益冲突。