微生物也引起人們的重視，抗菌始終是人們保障健康的重要任務(wù)。納米抗菌材料是一類具備抑菌性能的新型材料，是在納米技術(shù)出現(xiàn)后，將抗菌劑通過(guò)一定的方法和技術(shù)制備成納米級(jí)抗菌劑，再與抗菌載體通過(guò)一定的方法和技術(shù)制備而成的具有抗菌功能的材料。

1、金屬型納米抗菌材料

無(wú)機(jī)納米抗菌材料中使用的金屬離子多限于對(duì)人體安全的銀、銅、鋅等幾種。金屬離子對(duì)細(xì)菌的抗菌效果和對(duì)人體的危害程度如下：

抗菌效果：As5+=Sb2+=Se2+>Hg2+>Ag+> Cu2+> Zn2+> Ce3+=Ca2+

危害程度：As5+=Sb2+=Se2+>Hg2+>Zn2+> Cu2+>Ag+> Ce3+=Ca2+

Ag+對(duì)原核生物（細(xì)菌）有毒性，而對(duì)真核生物細(xì)胞無(wú)毒性作用，一般用量為10~6ug/g(24h)或≤0.5ug/ml(1h)即可滅菌，其抗菌能力在可安全使用的幾種金屬離子中最強(qiáng)，Ag+對(duì)12種革蘭氏陰性菌、8種革蘭氏陽(yáng)性菌、6種霉菌均有強(qiáng)烈的殺滅作用。由于銀無(wú)毒、廣譜及良好的抗菌性能，目前載銀無(wú)機(jī)抗菌材料在無(wú)機(jī)抗菌材料中占主導(dǎo)地位，在醫(yī)用產(chǎn)品、民用紡織品、家電產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用

2、光催化型納米抗菌材料

光催化型納米抗菌材料是指以納米TiO2為代表的，具有光催化性能的一類半導(dǎo)體無(wú)機(jī)材料，如納米TiO2、ZnO、WO3、ZrO、V2O3、SnO2、SiC，以及相互之間的復(fù)合物等。就使用程序和性價(jià)比而言，納米TiO2相比其他幾種光催化抗菌材料具有極大優(yōu)勢(shì)：一般常用的殺菌劑其銀、銅成分能使細(xì)菌細(xì)胞失去活性，但細(xì)菌殺死后會(huì)釋放內(nèi)毒素等有害物質(zhì)，而納米TiO2不僅能影響細(xì)菌繁殖力，而且能攻擊細(xì)菌細(xì)胞的外層，穿透細(xì)胞膜，徹底降解細(xì)菌，防止產(chǎn)生內(nèi)毒素引起二次污染。

3、季銨鹽修飾的無(wú)機(jī)納米抗菌材料

此類抗菌材料常見(jiàn)的有插層型納米抗菌材料蒙脫土、接枝結(jié)構(gòu)的納米抗菌材料納米SiO2粒子等。

蒙脫土屬于2：1層狀硅酸鹽，每個(gè)單位晶胞由兩層硅氧四面體夾帶一層鋁氧八面體構(gòu)成，其兩個(gè)相鄰晶層之問(wèn)沒(méi)有氫鍵，只有結(jié)合力較弱的范德華力。片層之間可以隨機(jī)旋轉(zhuǎn)、平移，層問(wèn)具有可交換的水合陽(yáng)離子，同時(shí)具有很強(qiáng)的吸附性能，適合作為無(wú)機(jī)和有機(jī)陽(yáng)離子抗菌材料的載體。

無(wú)機(jī)的納米SiO2粒子作為塑料中的摻雜相，被塑料包裹不易向外遷移和析出，從而使得抗菌塑料具有良好的抗菌長(zhǎng)效性。在納米SiO2表面共價(jià)接枝高分子季銨鹽，制備出抗菌納米SiO2粉體，抗菌效果與載銀無(wú)機(jī)抗菌材料相當(dāng)，兩種抗菌材料對(duì)沙門氏菌和大腸桿菌的抗菌率都達(dá)到90％以上，接枝高分子抗菌材料的納米SiO2粉體對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抗菌效果要高于載銀的無(wú)機(jī)抗菌材料，后者在對(duì)革蘭氏陰性菌的抗菌效果較好。

4、復(fù)合型納米抗菌材料

目前，絕大多數(shù)納米抗菌材料使用的是單一納米抗菌材料，存在一定的局限性，因此設(shè)計(jì)開發(fā)新型具有快速、高效殺菌功能的抗菌材料成為當(dāng)前納米技術(shù)擴(kuò)展研究的一個(gè)重要方向。沸石是堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽化合物，其骨架結(jié)構(gòu)中的金屬離子Na+、K+、Mg2+可以被Ag+等金屬陽(yáng)離子交換，將Ag+引入到沸石結(jié)構(gòu)進(jìn)行改性，可以克服普通載銀沸石抗菌材料易變色、綜合性能差等不足。

納米抗菌材料的制備方法按抗菌離子引人納米級(jí)載體結(jié)構(gòu)的方式，可以分為后期添加法和本體加入法兩種。后期添加法是在已有的無(wú)機(jī)納米材料上負(fù)載抗菌離子來(lái)實(shí)施的，具體又可分為離子交換法和絡(luò)合-被覆法。

三種方法各有千秋：

離子交換法是目前最為常見(jiàn)的納米抗菌材料制備方法，原則上可適用于一切結(jié)構(gòu)中存在可交換陽(yáng)離子的無(wú)機(jī)載體；絡(luò)合-被覆法制備的納米抗菌材料具有優(yōu)良的穩(wěn)定性；本體加入法主要應(yīng)用于可溶性玻璃抗菌材料的制備，即在成分設(shè)計(jì)時(shí)將抗菌金屬離子的鹽作為組成的一部分，按照玻璃的通常制備方法制得玻璃抗菌材料。

1、納米抗菌涂料

通過(guò)在乳液聚合過(guò)程中加入含SiMPC／MMA／BA乳液，引入接枝粒徑較小的單分散有機(jī)硅單體種子乳液生成水性的高固含量三元聚合納米復(fù)合乳液，可應(yīng)用于水性材料的抗紫外線防老化保護(hù)。

2、納米抗菌塑料

塑料抗菌材料是一類新型塑料添加劑，添加少量抗菌材料可賦予塑料長(zhǎng)期的抗菌和殺菌能力。一項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果顯示：用塑料制作的手機(jī)，每平方厘米駐扎著的細(xì)菌約有12萬(wàn)個(gè)，被稱為“手機(jī)上的細(xì)菌比馬桶還多”。塑料抗菌材料添加量為1％即可在塑料中長(zhǎng)期抗菌和殺菌，國(guó)內(nèi)已普遍使用。

3、納米抗菌纖維

纖維由于能夠吸附很多微生物，如果溫度適宜，微生物就會(huì)迅速繁殖，進(jìn)而對(duì)人體產(chǎn)生種種危害，紡織品纖維抗菌是人們保證健康的重要環(huán)節(jié)。

4、納米抗菌陶瓷

日本最大的兩家建筑陶瓷和衛(wèi)生陶瓷公司INAX和TOTO推出的抗菌型制品，在國(guó)際市場(chǎng)上引起人們對(duì)無(wú)機(jī)抗菌材料生產(chǎn)與研究的極大關(guān)注。國(guó)內(nèi)抗菌衛(wèi)生潔具率先在廣東佛山問(wèn)世并少量投放市場(chǎng)。江西瓷廠等單位合作研制開發(fā)納米磷酸鋯載體銀為抗菌材料的抗菌陶瓷餐具等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了陶瓷餐具表面抗菌化。

5、納米抗菌建材

現(xiàn)代建筑氣密性好，隔熱和換氣不充分，墻壁可能結(jié)露、潮濕，這種環(huán)境為真菌等微生物的繁殖、增生提供了有利條件。使用抗菌建材和抗菌涂料、抗菌油漆等可使家具表面、居室內(nèi)墻、室內(nèi)空氣中的細(xì)菌存活率大大降低，是降低細(xì)菌交叉感染和接觸感染概率的有效途徑。

納米抗菌材料具有不同與宏觀復(fù)合材料的許多優(yōu)異性能，比如耐熱性高、使用方便、化學(xué)性能穩(wěn)定、抗菌的光譜長(zhǎng)效以及對(duì)人體安全無(wú)害等，使得納米抗菌材料廣泛應(yīng)用于建材、陶瓷潔具、紡織品、塑料等眾多領(lǐng)域。相信隨著科研的不斷深入，納米抗菌材料必將在醫(yī)藥、日用、化工、建材等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的效用。

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