纳米抗菌玻璃的应用现状

　　【中国幕墙网】目前，许多研发人员正在努力研究改善载银抗菌剂及其制品的变色问题。例如日木住友公司的研究人员在Ag2O-Na2O-B2O3-SiO2抗菌玻璃中用Ag3PO4代替，使银离子稳定下来，以改善其着色程度等等[1]。


　　纳米抗菌剂分两类，一类是本身是有抗菌活性的金属纳米氧化物，以TiO2、ZnO为代表，它们在紫外线照射下，在水和空气中产生活性氧，具有很强的化学活性，能与多种有机物发生反应，从而把大多数病菌和病毒杀死。因而可将它们应用于制作抗菌纤维、抗菌玻璃、抗菌陶瓷、抗菌建筑材料等[11]。


　　将抗菌剂添加到基体材料中，便可制得抗菌材料。近年来，抗菌剂广泛应用于纤维、塑料、建材、涂料、医药、化妆品等领域，其中应用最多的是纤维和塑料。我国抗菌材料的起源可以追溯到古代人们用银或铜制作的容器贮水，以抑制水的变质腐烂。到了17世纪，人们才将抗菌剂用于医药方面。第二次世界大战时，德军穿用含季铵盐抗菌剂的制服，降低了受伤后的二次感染率。这也是现代抗菌材料的第一次大规模的使用。20世纪60年代以后，抗菌纤维开始出现，其中所用的抗菌剂是具有强抗菌性的化学物质，如有机锡、氯化酚等，到20世纪80年代中后期以来，出于安全性的考虑，多使用季铵盐类有机硅烷偶联剂处理纤维，以达到抗菌的目的。抗菌塑料出现在20世纪80年代初，日本在这方面发展较快。到20世纪90年代后，日本的抗菌塑料几乎覆盖PP、ABS等所有主要塑料品种。同时以无机化合物为载体的银系抗菌材料也开始广泛应用于制备抗菌陶瓷、涂料、塑料、纺织品、钢铁和日用品等领域。如果把目前日本抗菌材料的使用量看作100，我国的相应数值仅为0.5。由此可以看到抗菌材料在我国的发展空间是非常大的[8]。


　　随着人们的不断努力，特别是具有创新思维的抗菌材料的制备方法的引入，如有机一无机复合材料，纳米技术等，抗菌技术在国内将会得到不断的进步与提高[8]。


　　利用纳米氧化锌的体积效应，表面效应和高离散性，在低温低压下，纳米氧化锌可不经磨碎直接使用，使陶瓷制品的烧结温度降低400～600℃，烧成品外观光亮、质地致密。另外，纳米氧化锌的陶瓷具有抗菌除臭和分解有机物的自洁作用，大大提高了产品质量。添加纳米氧化锌的玻璃可抗紫外线、耐磨、抗菌和除臭，可用作汽车玻璃和建筑玻璃[9]。


　　研制开发纳米级的TiO2光触媒等抗菌材料将是提高光催化反应的光量子产率，有效地减少光生电子和光生空穴的复合，使更多的电子和空穴参与氧化一还原反应的主要方法;同时由于比表面积的增大，巨大的表面有将反应物吸附在表面上，也有利于反应的进行，从而提高了光催化材料的活性，使抗菌性能大大改善[10]。


　　为有效克服TiO2类光催化材料在紫外光条件下才能具有较好抗菌及净化空气功能的不足，实现室内条件下光催化抗菌和空气净化的研究目标。文献[12-13]系统研究了我国富产的稀土元素铈对纳米TiO2晶体结构、显微结构、表面电子结构、紫外吸收光谱以及产生羟基自由基(OH)性能的影响。制备的稀土/纳米TiO2光催化抗菌净化功能材料，在室内光条件下就具有优良的抗菌和空气净化性能。【完】

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