锗基石墨烯的抗菌用图
【技术领域】
[0001]本发明属于抗菌领域，涉及一种锗基石墨烯的抗菌用途。
【背景技术】
[0002]细菌广泛分布于土壤和水中，或者与其他生物共生，人体身上也带有相当多的细菌。细菌也对人类活动有很大的影响。一方面，细菌是许多疾病的病原体，包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发；另一方面，人类也时常利用细菌，例如乳酪及酸奶的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等，都与细菌有关；在生物科技领域中，细菌有也著广泛的运用。
[0003]对于致病性细菌，其侵犯寄主，包括细菌吸附于体表，侵入组织或细胞，生长繁殖，产生毒素，乃至扩散蔓延以及抗拒寄主的一系列防御机能，造成机体损伤。因此在很多领域都需要用到抗菌材料。抗菌是杀菌和抑菌的统称，包括灭菌、杀菌、消毒、抑菌、防霉、防腐等，采用化学或物理方法杀灭细菌或妨碍细菌生长繁殖及其活性的过程。
[0004]2004年，英国曼彻斯特大学的两位科学家使用微机械剥离的方法发现了石墨烯，并于2010年获得了诺贝尔物理学奖。石墨烯，即石墨的单原子层，是碳原子按蜂窝状排列的二维结构。自从石墨烯被发现以后，由于其优异的性能和巨大的应用前景引发了物理、材料科学和生物医学等领域的研究热潮。锗对人体的影响主要是可以恢复疲劳；防止了贫血；帮助新陈代谢等等。很多地方被当作医疗辅助用具。正常人体中，不会缺乏此类的微量元素，但是现代工业文明的环境下，长期受到化学污染的人体，使得这锗元素离子活性有衰退的迹象，适当补充这种微量元素有助于身体机能的健康，另外锗可能对肿瘤有疗效。然而目前，还没有发现锗基石墨烯的具有抗菌用途。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种锗基石墨烯的抗菌用途，以为抗菌材料、抗菌方法等领域提供更多选择。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种锗基石墨烯的抗菌用途。
[0007]可选地，所述抗菌用途是抑制革兰氏阳性菌或革兰氏阴性菌的生长繁殖。
[0008]可选地，所述革兰氏阳性菌包括葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌、破伤风杆菌中的一种或多种；所述革兰氏阴性菌包括大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、变形杆菌、百日咳杆菌及霍乱弧菌中的一种或多种。
[0009]可选地，所述锗基石墨烯通过接触细菌，破坏细菌的呼吸链，进而使细菌的细胞质流出使细菌失活。
[0010]可选地，所述锗基石墨烯包括一锗片及形成于所述锗片上的石墨烯。
[0011]可选地，所述石墨烯为单层、双层或多层石墨烯。
[0012]可选地，提供一锗片，利用化学气相沉积法在所述锗片上形成石墨烯，得到锗基石墨烯；或者将预先制备好的石墨烯转移至所述锗片上，得到锗基石墨烯。
[0013]可选地，所述锗基石墨烯的制备条件是:温度800?910°C，氢气流量2?10sccm,碳源流量0.01?50sccm,石墨烯生长时间I?200min。
[0014]可选地，进一步将所述错基石墨稀分表I]。
[0015]可选地，将所述锗基石墨烯作为具有保健功能的抗菌材料用于服装、鞋、帽、口罩、首饰或电子产品的制作过程中。
[0016]如上所述，本发明的锗基石墨烯的抗菌用途，具有以下有益效果:锗基石墨烯对多种革兰氏阳性菌及革兰氏阴性菌具有良好的杀菌和抗菌能力，通过接触细菌，使细菌的细胞质流出来达到杀菌效果，有效抑制细菌的增殖和分裂；同时，锗基石墨烯中的锗对人体具有保健功效如抗疲劳、防止贫血、帮助新陈代谢、抑制肿瘤等，因此可以将锗基石墨烯开发为高效、具有保健作用、无毒的新型抗菌材料，并应用于服装、口罩、首饰、电子产品等领域，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0017]图1显不为错基石墨稀的结构首I]视图。
[0018]图2显示为锗及两种生长温度制备的锗基石墨烯的拉曼图。
[0019]图3显示为不同温度制备的石墨烯的透光率。
[0020]图4a、图4b及图4c分别显示为样品Ge、G/Si02及G/Ge@910°C对大肠杆菌的抗菌结果的SEM图。
[0021]图5a、图5b及图5c分别显示为图4a、图4b及图4c的局部放大图。
[0022]图6a、图6b及图6c分别显示为样品Ge、G/Si02及G/Ge@910°C对葡萄球菌的抗菌结果的SEM图。
[0023]图7a、图7b及图7c分别显示为图6a、图6b及图6c的局部放大图。
[0024]元件标号说明
[0025]I 锗片
[0026]2 石墨烯
【具体实施方式】
[0027]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0028]请参阅图1至图7c。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0029]实施例1错基石墨稀的制备
[0030]本实施例中利用化学气相沉积法(CVD)在Ge上制备石墨烯，工艺流程如下:
[0031]提供一锗片，将所述锗片放置于生长腔室中，将锗片加热至预设温度，并在生长腔室中通入氢气及碳源以在所述锗片上生长石墨烯，得到锗基石墨烯。
[0032]本实施例中，所述生长腔室以管式炉为例进行说明，其中锗片的尺寸为10毫米X 10毫米X 175微米，生长温度为800?910°C，氢气流量为2?lOOsccm，碳源流量
0.01?50sccm，石墨烯生长时间I?200min。碳源可以采用CH4, C2H2, C2H4或CO等，或者固态碳源。本实施例中，所述锗基石墨烯的制备条件优选为:生长温度为910°C，氢气流量为50sccm,甲烧流量0.1sccm,石墨烯生长时间10min,制备得到的锗基石墨烯包括一锗片及形成与所述锗片上的石墨烯。图1显示为该锗基石墨烯的结构剖视图，包括锗片I及所述错片I表面的石墨稀2o
[0033]在另一实施例中，可以将上述错基石墨稀分割为更小的尺寸，如微米级。
[0034]在另一实施例中，也可以提供更大尺寸的锗片，如晶圆级锗片，并采用上述方法在该晶圆级锗片上形成石墨烯，得到晶圆级的锗基石墨烯，并根据应用的需求将该晶圆级锗基石墨烯分割成所需的尺寸，有利于量产，提高生产效率。
[0035]在另一实施例中，也可以将采用化学气相沉积法、离子注入法等方法在其它衬底上预先制备的石墨烯转移至锗片上得到锗基石墨烯。
[0036]在另一实施例中，所述锗片可以具有弯曲的外形，或采用圆柱体锗、特殊设计的工艺品形状等替代，以得到不同外观的锗基石墨烯应用于具有保健功能的首饰的制作过程中。
[0037]实施例2错基石墨稀的表征
[0038]本实施例中采用拉曼对实施例1中制备的锗基石墨烯进行了表征，并测试了其上石墨烯的透光率。
[0039]图2显示为锗(Ge)及两种生长温度制备的锗基石墨烯(G/Ge)的拉曼图，其中D峰表不错上石墨稀的缺陷。由图2中可看出，910 C生长的错基石墨稀的D峰低于890 C生长的锗基石墨烯，说明生长温度越高，锗上石墨烯质量越好。
[0040]图3显示为不同温度制备的石墨烯的透光率，其中910°C生长的石墨烯对于550nm波长可见光的