阅读说明：本技术 一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基水相分散助剂及其合成方法 (Cardanol-based aqueous phase dispersing auxiliary agent for improving carbon nano tube aqueous phase sterilizing capability and synthesis method thereof ) 是由 罗玉娜 王一雷 马文婷 王鹏帅 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基水相分散助剂及其合成方法。解决碳纳米管在水溶液中稳定单根分散并提高碳纳米管水溶液抗菌性能的技术问题。该分散助剂化学名称为[2-(3-十五烯基苯氧基)-(C<Sub>2</Sub>H<Sub>4</Sub>)<Sub>m</Sub>基]-N-R<Sub>1</Sub>基-N,N-二甲基溴化铵,其结构式如下,其中m＝1-3；R<Sub>1</Sub>＝C<Sub>n</Sub>H<Sub>2n+1</Sub>,n＝1-8；X为卤素。制备方法为：从农副产品腰果壳油分离纯化得到的腰果酚滴加到弱碱性溶剂中反应得到卤代烷腰果醚,再在溶剂中与烷基胺或烷基吡啶反应得到粗产物,经过浓缩和重结晶得到目标产物。该分散助剂能够实现碳纳米管水溶液的单根稳定分散,并对大肠杆菌和金色葡萄球菌就有良好的杀灭作用,可接枝到壳聚糖、纤维素等高分子用于抗菌表面制备和水净化等领域。<Image he="353" wi="623" file="DDA0002193428820000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>或者<Image he="321" wi="700" file="DDA0002193428820000012.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>(A cardanol-based water-phase dispersing auxiliary agent for improving the water-phase bactericidal ability of carbon nanotubes and a synthesis method thereof. The technical problems of stabilizing single dispersion of the carbon nano tube in the aqueous solution and improving the antibacterial property of the aqueous solution of the carbon nano tube are solved. The chemical name of the dispersing assistant is [2- (3-pentadecenylphenoxy) - (C) 2 H 4 ) m Base of]‑N‑R 1 The group-N, N-dimethyl ammonium bromide has the following structural formula, wherein m is 1-3; r 1 ＝C n H 2n+1 N is 1-8; x is halogen. The preparation method comprises the following steps: the cardanol obtained by separating and purifying the agricultural and sideline product cashew nut shell oil is dripped into a weak alkaline solvent to react to obtain haloalkane cardanol ether, then the haloalkane cardanol ether reacts with alkylamine or alkylpyridine in the solvent to obtain a crude product, and the crude product is concentrated and recrystallized to obtain a target product. The dispersing auxiliary agent can realize the stable dispersion of single carbon nanotube aqueous solution, has good killing effect on escherichia coli and staphylococcus aureus, and can be grafted to high molecules such as chitosan, cellulose and the like to be used in the fields of antibacterial surface preparation, water purification and the like. Or)

一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基水相分散助剂及 其合成方法

技术领域

本发明涉及一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基水相分散助剂及其合成方法。

背景技术

碳纳米管在抗菌领域的应用，可使传统材料的抗菌性能得到大幅提高，特别是针对耐药超级细菌更具有先天优势。因为碳纳米管较大的比表面积和锋利的碳纳米管端口有利于穿透细菌细胞壁；独特的电学化性质可以诱发光生单线态氧生成从而导致细菌功能多肽、蛋白或多糖失活。但是，碳纳米管之间极强的π-π相互作用和疏水的侧壁使得碳纳米管很难稳定且很难单根分散在水中。而其在水溶液中的分散状态直接影响了，水相中碳纳米管的直径和比表面积偏离本征值，由于微生物细胞表面带负电，而且细胞膜内含有的磷脂及一些膜蛋白水解也带负电。而季铵盐助分散剂带有正电荷，异性电荷相互吸引力可以提高碳纳米管在细菌表面的吸附能力，从而可以进一步提高碳纳米管的杀菌能力。

公开号为CN102805103A的中国专利公开了一种基于碳纳米管的消毒材料的合成方法。应用于水中大肠杆菌的杀灭。但是该方法需要用碱预处理碳管，再用浓硫酸、浓硝酸切割细化，再利用1wt％的十六烷基三甲基溴化铵，十二烷基苯磺酸钠或新基本基聚氧乙烯醚中的一种进行分散。预处理工艺复杂，对碳管结构破坏严重，分散助剂浓度较高，对大肠杆菌的杀灭能力较弱。

发明内容

本发明目的是解决阴离子或非离子水相分散助剂导致碳纳米管抗菌能力下降的问题，而提供一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基水相分散助剂及其合成方法。

本发明的技术方案

一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，该水相分散助剂的化学名称为[2-(3-十五烯基苯氧基)-(CH₂CH₂)_m基]-N-R₁基-N,N-二甲基溴化铵，结构式为：

或者

其中，m＝1-3，季铵氮连接的烷烃种类和链长R₁＝C_nH_2n+1，n＝1-8，X为溴元素。

本发明同时提供了上述的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂的制备方法，反应过程表示如下：

所述方法按照以下步骤进行：

步骤一、将二溴烷烃Br(CH₂CH₂)_mBr(m＝1-3)与碳酸钾溶解在溶剂Ⅰ中，磁力搅拌，在60-120℃下滴加腰果酚，摩尔当量为二溴烷烃的0.1-0.5，滴加结束继续反应6-24个小时，将得到的粗产物经过滤去除体系中碳酸钾后，旋转蒸发溶剂得到黄色透明油状腰果酚醚；

步骤二、在反应器中将腰果酚醚和R₁基二甲胺或R₁基吡啶(R₁＝C_nH_2n+1，n＝1-8)按照摩尔比为1:(1.2-4.2)溶解于溶剂Ⅱ中，磁力搅拌，80-120℃下回流6-24个小时，得到白色沉淀；

步骤三、利用溶剂Ⅲ对步骤二得到的白色沉淀进行重结晶，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂；

其中步骤一中，溶剂Ⅰ为水或有机溶剂，或水与有机溶剂的混合溶剂。有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸乙酯、丙酮、二氧六环、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜中的一种或其中两种的组合；二溴烷烃结构式为Br(CH₂CH₂)_mBr，m＝1-3；

步骤二中，季铵盐通过R₁基吡啶或R₁基二甲胺(R₁＝C_nH_2n+1，n＝1-8)反应形成；溶剂Ⅱ为石油醚、正戊烷、二氯甲烷、三氯甲烷、***、乙酸乙酯、乙醇、丙酮、异丙醇、乙腈和二氧六环中一种或两种混合形成的溶剂；

步骤三中，层析柱填料为硅胶、氧化铝、交联葡聚糖、交联琼脂糖、交联聚丙烯酰胺中的一种；溶剂Ⅲ为石油醚、四氢呋喃、二氧六环、乙酸、***、乙酸乙酯、丙酮、乙醇、异丙醇、乙腈、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的一种或两种混合形成的溶剂。

本发明的优点和有益效果：

1.本发明开发了一种以农副产品腰果壳提取物：腰果酚为原料，合成一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂。

2.本发明合成的一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，具有制备方法工艺简单，反应条件易于控制，产物易于分离纯化的特点。

3.合成的一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂具有优秀的碳纳米管单根分散能力，碳纳米管水相分散浓度为2-10mg/L,室温下分散液可以稳定保存90天。和十二烷基本磺酸钠分散的碳纳米管相比，最低抗菌浓度大幅降低。对于金色葡萄球菌最低杀菌浓度为0.02-0.24μg/mL，对大肠杆菌的杀菌浓度可以将为0.65-6.02μg/mL。

本发明的一种提高碳纳米管水相杀菌能力的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂可以用于水体杀菌，功能涂料、钻井助剂等多个领域。

附图说明

图1是大肠杆菌和金色葡萄球菌和碳纳米管/腰果酚基碳纳米管水相分散助剂水溶液作用后电镜照片。

图2是碳纳米管/腰果酚基碳纳米管水相分散助剂水溶液静置90天前后紫外-可见-近红外吸收光谱。

图3原子力显微镜测试碳纳米管/腰果酚基碳纳米管水相分散助剂水溶液中碳纳米管直径，其中，A是腰果酚基分散的碳纳米管原子力显微镜测试图，B是碳纳米管直径曲线图。

具体实施方式

实施例1：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴乙烷和15.0g碳酸钾溶于35mL异丙醇中，然后将体系温度升温至60℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应24个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴乙基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴乙基腰果酚醚和5mL三甲胺溶解在20mL乙腈中，80℃回流24个小时，过滤得到白色沉淀。再利用***作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N N,N-三甲基溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例1中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N N,N-三甲基溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N N,N-三甲基溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力，结果表明本实施例制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为0.80μg/mL和0.02μg/mL，远远低于常用的十二烷基苯磺酸钠分散的碳纳米管的最低抑菌浓度(12.40μg/mL和1.54μg/mL)。图1为本实施例制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌作用后的扫描电镜照片，大肠杆菌和金色葡萄球菌出现破损死亡，说明制备的季铵化腰果酚分散的碳纳米管具有较强的抗菌能力。图2为[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N N,N-三甲基溴化铵辅助下的碳纳米管水相分散液制备90天前后紫外吸收光谱，吸收峰强度仅有较小变化，说明[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N N,N-三甲基溴化铵能够在水中稳定分散碳纳米管。图3A为原子力扫描电镜图结合高度曲线(图3B)说明碳纳米管为单根分散。

实施例2：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴丁烷和15.0g碳酸钾溶于35mL异丙醇中，然后将体系温度升温至60℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应24个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴丁基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴丁基腰果酚醚和5mL三甲胺溶解在20mL乙腈中，80℃回流24个小时，过滤得到白色沉淀。再利用***/乙酸乙酯作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N N,N-三甲基溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例2中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-丁基]-N N,N-三甲基溴化铵。将适量碳纳米管至于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声1个小时，然后将分散液至于离心集中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-丁基]-N N,N-三甲基溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明实施例2制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为1.3μg/mL和0.02μg/mL，远远小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力，尤其对金色葡萄球菌。

实施例3：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴己烷和15.0g碳酸钾溶于35mL异丙醇中，然后将体系温度升温至60℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应24个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴己基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴己基腰果酚醚和5mL三甲胺溶解在20mL乙腈中，80℃回流24个小时，过滤得到白色沉淀。再利用***/乙酸乙酯作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N N,N-三甲基溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例3中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N N,N-三甲基溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N N,N-三甲基溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例3制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为3.42μg/mL和1.05μg/mL，远远小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力，尤其对金色葡萄球菌。

实施例4：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴乙烷和15.0g碳酸钾溶于35mL异丙醇中，然后将体系温度升温至60℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应24个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴乙基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴乙基腰果酚醚和5mLN-乙基二甲胺基胺溶解在20mL乙腈中，80℃回流24个小时，过滤得到白色沉淀。再利用***/乙酸乙酯作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-乙基-N,N-二甲基溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例4中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-乙基-N,N-二甲基溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-乙基-N,N-二甲基溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例4制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为5.05μg/mL和0.18μg/mL，远远小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力，尤其对金色葡萄球菌。

实施例5：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴乙烷和15.0g碳酸钾溶于35mL异丙醇中，然后将体系温度升温至60℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应6个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴乙基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴乙基腰果酚醚和5mLN-辛基二甲胺基胺溶解在20mL乙腈中，80℃回流24个小时，过滤得到白色沉淀。再利用***/乙酸乙酯作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-辛基-N,N-二甲基溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例5中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-辛基-N,N-二甲基溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-辛基-N，N二甲基溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例5制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为1.30μg/mL和0.04μg/mL，远远小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力，尤其对金色葡萄球菌。

实施例6：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴丁烷和15.0g碳酸钾溶于35mL丁醇中，然后将体系温度升温至100℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应12个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴丁基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴丁基腰果酚醚和5mL吡啶溶解在20mL二氧六环中，100℃回流12个小时，过滤得到白色沉淀。再利用***/丙酮作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-丁基]-N-吡啶溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例6中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-丁基]-N-吡啶溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-丁基]-N-吡啶溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例6制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为1.750μg/mL和0.12μg/mL，远远小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力，尤其对金色葡萄球菌。

实施例7：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴己烷和15.0g碳酸钾溶于35mL丁醇/水混合溶液中，然后将体系温度升温至120℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应6个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴丁基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴己基腰果酚醚和5mL甲基吡啶溶解在20mL二氧六环中，120℃回流6个小时，过滤得到白色沉淀。再利用四氢呋喃/丙酮作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂：[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(甲基吡啶)溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例7中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(甲基吡啶)溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(甲基吡啶)溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例7制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为6.00μg/mL和0.12μg/mL，远远小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力，尤其对金色葡萄球菌。

实施例8：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴己烷和15.0g碳酸钾溶于35mL丁醇/水混合溶液中，然后将体系温度升温至100℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应10个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴丁基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴己基腰果酚醚和5mL己基吡啶溶解在20mL异丙醇/乙酸乙酯混合溶剂中，90℃回流10个小时，过滤得到白色沉淀。再利用四氢呋喃/丙酮作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂：[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(己基吡啶)溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例8中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(己基吡啶)溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(己基吡啶)溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例8制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为4.20μg/mL和0.52μg/mL，远远小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力，尤其对金色葡萄球菌。

实施例9：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴乙烷和15.0g碳酸钾溶于35mL异丙醇/水混合液中，然后将体系温度升温至80℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应16个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴乙基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴乙基腰果酚醚和7.5mL辛基吡啶溶解在30mL乙腈/乙酸乙酯混合液中，70℃回流10个小时，过滤得到白色沉淀。再利用石油醚/乙酸乙酯作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-(辛基吡啶)溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例9中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-(辛基吡啶)溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-乙基]-N-(辛基吡啶)溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例9制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为8.20μg/mL和0.86μg/mL，小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力。

实施例10：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴己烷和15.0g碳酸钾溶于35mL异丙醇/水混合液中，然后将体系温度升温至80℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应16个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴己基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴己基腰果酚醚和10mL己基吡啶溶解在30mL丙酮/乙酸乙酯混合液中，70℃回流10个小时，过滤得到白色沉淀。再利用四氢呋喃/N甲基吡咯烷酮作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(己基吡啶)溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例10中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(己基吡啶)溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-己基]-N-(己基吡啶)溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例10制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为7.40μg/mL和0.55μg/mL，小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力。

实施例11：

在50mL三口烧瓶中，磁力搅拌下将5mL二溴丁烷和15.0g碳酸钾溶于35mL异丙醇/水混合液中，然后将体系温度升温至80℃后滴加腰果酚3.0g，持续反应16个小时。过滤除去碳酸钾后，旋转蒸发得到黄色透明溴丁基腰果酚醚；在50mL三口烧瓶里将上步制备的1.0g溴丁基腰果酚醚和10mL己基吡啶溶解在30mL丙酮/乙酸乙酯混合液中，80℃回流10个小时，过滤得到白色沉淀。再利用四氢呋喃/N-甲基吡咯烷酮作为重结晶溶剂，得到纯化的腰果酚基碳纳米管水相分散助剂，[2-(3-十五烯基苯氧基)-丁基]-N-(己基吡啶)溴化铵。

用超纯水配置质量分数为0.5wt％的实施例11中所得的产品[2-(3-十五烯基苯氧基)-丁基]-N-(己基吡啶)溴化铵。将10mg碳纳米管置于该溶液中，使用细胞破碎仪在60W功率下超声0.5个小时，然后将分散液至于离心机中在8000rpm离心0.5个小时，收取上清液。通过紫外可见分光光度计测定碳管分散液浓度和稳定性，原子力显微镜测试分散的碳管管径。

根据国标GB15981-1995测定[2-(3-十五烯基苯氧基)-丁基]-N-(己基吡啶)溴化铵辅助下碳纳米管水相分散液的抗菌能力,结果表明本实施例11制备的腰果酚基季铵盐表面活性剂助分散的碳纳米管水分散液对大肠杆菌和金色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为4.40μg/mL和0.35μg/mL，小于同浓度下十二烷基苯磺酸钠助分散碳纳米管，说明腰果酚基助剂具有较强的碳纳米管水相分散能力，同时可以有效提高碳纳米管水相分散液的抗菌能力。