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抗菌陶瓷的抗菌机理

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抗菌陶瓷的抗菌机理

载银抗菌剂陶瓷的抗菌机理是:在抗菌陶瓷与细菌接触时,表面含抗菌剂的载体材料的微孔中逐渐溶出微量的 Ag+,Ag+可以与菌体中酶蛋白的硫基(-SH)强烈地结合,使一些以此为必要基的酶丧失活性,破坏了细菌细胞的呼吸系统和营养输送系统,致使细菌死亡,从而达到灭菌的作用,其反应式如下:

当细菌被杀死之后,Ag+又从细菌的尸体中游离出来,再与其他细菌接触反应,周而复始地重复这个杀菌过程,使得抗菌陶瓷具有了抗菌功能。

试验表明,大多数银化合物和载银材料加入陶瓷釉中均可制成具有抗菌性能的陶瓷釉,银系抗菌剂对部分细菌的抗菌能力顺序如下。

(1)大肠杆菌 磷酸银>载银磷酸钙>载银磷酸>氧化银>载银硅酸错>载银二氧化钦>载银硅酸铝>硝酸银>柠檬酸银>氯化银>碳酸银>载银硅胶>银。

(2)金黄色葡萄球菌 磷酸银>载银磷酸钙>载银磷酸错>载银硅酸铝>氧化银>载银二氧化钦>柠檬酸银>氯化银>硝酸银>碳酸银>银。

(3)绿脓菌 载银磷酸>载银磷酸钙>载银二氧化>载银硅酸错>磷酸银>载银硅酸铝>氯化银>硝酸银>载银硅胶>银。

含二氧化钦光催化抗菌剂陶瓷的抗菌机理是:在陶瓷制品表面涂上 TiO2料浆,经烧形成0.5~1um 厚的光催化TiO2膜。用阳光或日光灯光照射这种涂 TiO2 膜的陶瓷制品,在短时间内就能完全杀灭其表面的细菌。为了在光线暗处也有抗菌性,可以在 TiO,料浆中加人银化合物。TiO2作为一种n型半导体,能吸收能量高于其禁带宽度的短波 (波长小于400nm)光辐射,产生电子跃迁,价带电子被激发到导带,形成空穴-电子对,电子和空穴与水及氧反应如下:

TiO2+hƳ---(TiO2)h++(TiO2)e-

O2(周围的)+ e---- O2-

H2O(周围的)+h+---.OH或·OOH

反应产物是 O2-(过氧离子) 及反应活性很高的·OH或·OOH 自由基。由于生成的自由基具有很强的氧化能力,可破坏有机物中的C-C 键、C一H 键、C-N键、C-O键H-0键、N一H键,因而具有高效的分解有机物的能力。因此它既能杀灭微生物,也能分解微生物赖以生存繁衍的有机营养物,以及细菌死后产生的毒素,达到抗菌、除臭、防霉的目的。

二氧化钦光催化抗菌剂的特点: 抗菌能力强(强于氯气、次氯酸等); 微弱的紫外光(如荧光灯、阴天的阳光、灭菌灯等)就可以激发反应;TiO2只起催化作用,自身不消耗,理论上可永久使用,对环境无二次污染,对人安全无害。