抗菌玻璃材料的简述及应用

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1、抗菌玻璃材料的简述及应用摘要：科技水平的发展，使得人们的生活观念逐渐发生变化，对绿色健康的生活的要求越来越高。抗菌玻璃材料就孕运而生了。抗菌玻璃是一种新型的功能型玻璃。它既保持原有的使用功能和装饰效果，又增加了消毒抑菌功能。抗菌玻璃可分为缓释型和光催化型两种，都能在医疗、建筑、食品包装的领域发挥着举足轻重的作用。关键词：抗菌玻璃材料应用功能制备随着科技的发展，时代的进步，健康、绿色的生活开始引起了人们的注意。在生活和生产过程中，如何保持一个健康无菌的条件，日益成为人们关注的一个热点。细菌是许多疾病的病原体，能引起人体生病的细菌很多，包括肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病

2、都是由细菌所引发。据WHO报道，1995年全球死亡的5200万人中仅细菌传染而造成死亡的人数就有1700万。特别是日本在1996年发生了全国性的病原性大肠肝菌0-157事件，因而引起了世界各国对抗菌材料研究的高度重视。[1]1.抗菌玻璃材料的简介抗菌材料是指自身具有杀灭或抑制微生物功能的一类新型功能材料。在自然界中有许多物质本身就具有良好的杀菌或抑制微生物的功能，如部分带有特定基团的有机化合物、一些无机金属材料及其化合物､部分矿物质和天然物质。但目前抗菌材料更多的是指通过添加一定的抗菌物质(称为抗菌剂)，从而使材料具有抑制或杀灭表面细菌能力的一类新型功能材料，如抗菌塑料、抗菌纤维

3、和织物、抗菌陶瓷、抗菌金属材料等。本文就抗菌玻璃进行详细的综述。抗菌玻璃是一种新型的功能型玻璃。它既保持原有的使用功能和装饰效果，又增加了消毒抑菌功能。[2]抗菌玻璃材料的制备所选用的材料均为无机抗菌剂，因此具有安全性(对人体与环境无污染)、稳定(耐热)性和杀菌作用的持久性等特点。[1]抗菌玻璃材料一般以磷酸盐系或硼酸盐系玻璃作为抗菌物质的载体，[3]将抗菌物质混合到配料中，经高温熔融、冷却和研磨制得水溶性抗菌玻璃粉末。它既可用于制备抗菌防霉除藻涂料,也可用于航海船只抗海藻剂的制备。[4]2.发展抗菌玻璃材料的意义4抗菌玻璃亦称绿色玻璃，是一种新型生态功能材料，对于改善生态环境、

4、保持人类健康、指导相关功能玻璃材料的研发具有重要意义。利用添加新型无机抗菌剂抑制和杀死细菌，从而使传统玻璃产品增添高新技术含量。抗菌玻璃既保持了玻璃材料自身具有的透明、洁净、机械强度高、化学稳定性好等特点，又增加了杀灭和抑制病菌的新功能，是新材料科学与微生物学相结合的产物。抗菌玻璃这种新型的功能材料，它的出现适逢细菌、霉菌、病毒这些疾病传播杀手肆虐，大型流行性疾病在世界范围内频繁出现，变化莫测的时期，细菌给人类健康带来的危害、甚至危及生命的严重后果，使世人更进一步认识到抗菌材料在日常生活中的重要性。[5]3.抗菌玻璃材料3.1抗菌玻璃材料的功能抗菌玻璃材料的最大用处在于防污抗菌，

5、减少菌类在材料表面的附着，减少人体进一步接触细菌的可能，在根本上营造一个无菌的环境。[6]与有机抗菌材料相比，无机玻璃和无机抗菌剂等无机抗菌材料具有耐高温(加热后抗菌效果不变)、安全(对人或动物毒性低)、不挥发(不易被吸人肺中而导致头痛或不适症状)、持续时间长(效果长期保持，不易变质)、广谱高效(对各类微生物有效)等优点,但即效性不如有机抗菌系列产品。[7]抗菌玻璃中所使用的抗菌剂多为接触型银系无机金属离子，这类抗菌剂具有广谱超强的抗菌能力。例如银和汞离子对大肠杆菌的最小抑制发育浓度(MIC)约为2×10mol／L，铜、金、锌、锡、铝、铬、钴、镍等金属离子对微生物也都有不同程度的

6、杀抑作用。[5]3.2抗菌玻璃材料的分类根据抗菌机理的不同，可以分为缓释型和光催化型抗菌玻璃材料。3.2.1缓释型抗菌玻璃材料缓释型抗菌玻璃材料，也就是化学持久性较弱的玻璃与具有抗菌和防霉性能的离子化金属，如银、铜、锌等相结合的材料。[8]缓释型抗菌玻璃材料是通过玻璃的整体性溶解，使玻璃网络中的银、锌等离子释放出来，从而达到抗菌目的。仅从表面看，玻璃材料的缓释性与化学稳定性之间似乎是互相矛盾的。实际上高氧化态银的还原势极高，少量的Ag+足以使其周围空间产生原子氧，原子氧是可以杀菌。[9]抗菌玻璃材料会在有水存在时会缓慢释放Ag+等杀菌离子，它们可强烈吸引细菌机体中的酶蛋白的巯基，

7、并迅速地结合在一起，并使以此为必要基的生物酶丧失活性，使细菌死亡。其中，缓释型抗菌玻璃材料有着十分明显的优势：(1)玻璃的载银、锌等离子的量能够精确控制。(2)缓释型玻璃材料释放抗菌离子的速度能比较方便的调节。(3)能长期有效地保持抗茵离子的缓释性能。4缓释型玻璃材料由于发生的是玻璃的整体性溶解，不会发生象那些常见的抗菌材料在使用过程中容易受到吸附物质的干扰而导致抗菌离子缓释性能下降的现象，以有效地保持抗菌离子的缓释性能。3.2.2光催化型抗菌玻璃材料光催化是一种在光的照射下，自