抗菌复合材料是在现代医学与生物工程、新材料、纳米科学技术发展的基础上研究开发出的新型产品,研发新型抗菌材料并优化其理化性能,有效避免单一组分的缺陷,在临床医疗、健康护理、食品包装等领域具有十分重要的意义,也是目前研究的热点。构筑有机/无机、无机/无机及生物活性/非生物活性等复合材料是获得新一代性能优异的纳米基抗菌复合材料的新途径。纳米氧化锌（Zn O NPs）由于晶粒尺寸的细微化,使其表面结构和晶体结构发生变化,具有特殊的性能和用途,在抗菌材料、紫外屏蔽、化工电子等领域具有重要的应用价值。尽管Zn O具有诸多优异性能,但其低用量时抗菌效率低。卤胺化合物以其高效广谱抗菌、抗菌功能可再生的优点得到关注。基于此,本研究从开发杂化纳米材料着手,将卤胺抗菌聚合物引入到纳米Zn O表面,实现高效有机抗菌剂的有效固载,构筑新一代性能优异的纳米抗菌材料,探索两种组分的相互作用效果;优化实验条件,通过改变卤胺前驱体种类,探索不同卤胺前躯体与无机Zn O纳米颗粒的结合方式,将其负载于不同生物质多糖结构中,探索其在医疗止血,食品包装膜,纺织品等抗菌领域的应用。在此基础上,优化抗菌材料与基材之间的键合方式,提高实际应用中材料的抗菌效率及稳定性。为了简化Zn O基复合材料的制备方法,降低复合材料制备过程中的有机消耗,采用微波辐射加热工艺,构筑锌基复合材料,探究其在生物抗菌领域应用的同时将应用拓展至生物传感器领域。（1）以设计及制备高效抗菌复合纳米颗粒为目标,以Zn O NPs为载体,通过3-氨丙基三乙氧基硅烷及2-溴异丁酰溴对氧化锌进行表面修饰,采用原子转移自由基聚合法,选择卤胺化合物前驱体乙烯苄基卤胺单体对氧化锌进行聚合改性,得到Zn O-PVBDMH纳米颗粒。氯化处理后,纳米颗粒中的N-H键转变为N-Cl键。稳定性测试表明,一方面氧化锌纳米颗粒的引入,显著降低了卤胺化合物在紫外光照条件下的氯含量损失,在紫外照射24 h且重新氯化后,可恢复初始的91%;另一方面氯化后的Zn O-PVBDMH纳米颗粒在室温存储下氯含量相对稳定。抗菌结果显示,纯Zn O在60 min内可以杀灭49.53%的金黄色葡萄球菌及57.31%的大肠杆菌;所制备的Zn O-PVBDMH-Cl纳米颗粒与测试菌种接触60 min时,可杀死100.00%的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。相较于纯Zn O颗粒,氯化后的杂化颗粒具有更加优异的抗菌性能。通过细胞毒性测试可以看出,所制备的纳米颗粒具有良好的生物相容性。分析Zn O-PVBDMH-Cl NPs对亚甲基蓝溶液的降解,结果表明该纳米颗粒具有优异的光催化性能。（2）乙烯苄基卤胺前躯体聚合改性Zn O体系中,充分证明了杂化纳米颗粒具有更强的抗菌效率,但制备步骤较复杂,存在铜离子残留问题。在保留海因结构的基础上,选择反应性更强的硅烷类卤胺化合物PSPH,采用一步冷凝回流法,对纳米Zn O表面直接进行改性。与Zn O-PVBDMH-Cl NPs相比,相近氯含量时PSPH用量更低,Zn O-PSPH-Cl制备工艺更加简单。为了拓展纳米杂化材料的应用,选择氯化后的Zn O-PSPH-Cl纳米颗粒,结合冷冻干燥及超声处理手段,使所制备的纳米颗粒均匀分散于壳聚糖中,制备壳聚糖基抗菌复合敷料CS/Zn O-PSPH-Cl。所制备的抗菌敷料具有良好的紫外稳定性及贮存稳定性。将贮存一个月后的样品进行抗菌测试,在30 min接触时间内,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别为99.93%和88.01%。通过凝血测试可得,血小板和红细胞在抗菌敷料上的粘附量相对于纯壳聚糖显著增加。此外,凝血指数结果表明,制备的复合材料可以有效控制出血和降低伤口感染的可能性。体外细胞相容性和皮肤刺激试验未发现潜在的毒性和皮肤刺激性。（3）由于特征氨基基团的存在,壳聚糖除了作为基材,也可充分利用为天然卤胺化合物前躯体。为了拓展非环状卤胺化合物的应用,结合壳聚糖官能团特性,采用共沉淀法将壳聚糖与Zn O NPs复合得到Zn O-CS纳米颗粒。将杂化颗粒添加至纤维素纳米丝分散液中,制备抗菌复合纤维膜CNF/Zn O-CS-Cl。在分析复合纤维膜稳定性能的同时测试其抗菌性能并探索纤维膜对细菌生物被膜的作用。通过稳定性测试可以得到,紫外照射24h后将复合纤维膜重新氯化,氯含量可恢复初始的75%;同时,贮存过程中样品的活性氯含量由0.35%下降为0.30%,表现出较好的稳定性。所制备的抗菌复合纤维膜CNF/Zn O-CS-Cl可在30 min内使99.92%的金黄色葡萄球菌和98.37%的大肠杆菌失活。通过生物被膜测试可以看出,与对照样品CNF、CNF/Zn O-CS相比,CNF/Zn O-CS-Cl对细菌生物被膜的形成具有部分抑制作用,且对小鼠细胞L929表现出良好的相容性。（4）纳米Zn O/卤胺化合物杂化纳米颗粒的引入对复合材料的抗菌性能具有积极影响,但是通过填充法制备得到的复合材料抗菌效率较低。相比于填充法,以基材为载体负载抗菌剂制备抗菌复合材料的方法被认为是一种较为理想的方式。为了拓展纳米Zn O、卤胺化合物的应用范围,进一步提升复合材料的稳定性及抗菌效率,采用传统轧-烘-焙法,将Zn O NPs、反应性硅烷PSPH、以及PHDTMS整理到棉织物表面,制备抗菌功能棉织物。稳定性测试结果表明,25次水洗后,Cotton/PHDTMS-Zn O-PSPH-Cl样品的氯含量保留（0.23±0.02）%;经紫外照射24 h后重新氯化,90%的氯含量可恢复。与Cotton/PHDTMS-PSPH-Cl相比,Cotton/PHDTMS-Zn O-PSPH-Cl的杀菌速度更快,可以在10 min内杀死全部接种数量的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,保留纳米基复合材料抗菌效率高的优势。生物被膜测试结果表明,氯化后的Cotton/PHDTMS-Zn O-PSPH能够有效抑制细菌生物被膜的生长。对样品进行毒性测试,结果表明抗菌棉织物对小鼠细胞具有优异的相容性。（5）上述体系中,以纤维作为抗菌剂载体及基材,制备得到具有优异稳定性及高效抗菌效果的复合材料。为了实现纳米颗粒、卤胺抗菌剂与纤维素纳米丝之间的共价接枝,同时解决Zn O及复合材料制备过程中有机溶剂消耗大的问题,创新性的采用微波法快速（60 s）固-固反应制备Zn O基纳米颗粒（MWPPy-Zn O）,进一步与水溶性硅烷卤胺前驱体PGHAPA共混添加至纤维素纳米丝分散液中,制备以稳定共价键连接的抗菌复合纤维膜CNF/MWPPy-Zn O-PGHAPA。通过稳定性测试可以看出,经紫外照射24 h后重新氯化,仍有约80%的氯含量可恢复;贮存期间CNF/MWPPy-Zn O-PGHAPA-Cl样品中的氯含量无明显下降。抗菌测试表明,CNF/MWPPy-Zn O-PGHAPA-Cl可在5 min内杀死100.00%的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,同时该抗菌复合纤维膜对细菌生物被膜具有较好的抑制和去除能力,表现出优异的抗菌效率及抗菌稳定性。生物相容性测试表明,该抗菌复合纤维膜安全有效。基于微波制备的材料筛选,MWPPy-Zn O除了展示部分抗菌性能及提高复合膜中卤胺化合物的紫外稳定性外,根据组分的结构及表面特性,本章进一步将该纳米颗粒的应用拓展至生物传感器领域,研究表明,该材料修饰的电极（GCE/MWPPy-Zn O）对浓度为10^-10-10^-13 M的DNA溶液具有特异识别作用,对突变DNA片段具有可靠的选择性。