银系无机抗菌剂及其抗菌陶瓷的研制

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1、摘要本论文以化学共沉淀法制备的纳米羟基磷灰石、购买的商品人造沸石和活性氧化铝作为载体，分别采用液相法和固相法制各三种载银无机抗菌剂，并把三种抗菌剂用于制备抗菌陶瓷。对三种抗菌剂进行X射线衍射谱(XRD)和x射线光电子能谱(XPS)测试分析，研究表明：载银纳米羟基磷灰石经600。C热处理、载银铵改性沸石1000"C热处理、载银活性氧化铝1200"C热处理后，三种抗菌剂中的银都是以正一价离子和单质形态共同存在。实验中对三种抗菌剂的抑菌性能进行测试，抑菌环实验表明：随着载银量的增加，载银纳米羟基磷灰石对大肠杆菌的抗菌性能提高，而载银铵改性沸石和载银活性氧化铝对同种细菌的

2、抗菌性能无明显变化；载银纳米羟基磷灰石和载银铵改性沸石的抗菌有效使用温度范围在1100℃以下，而载银活性氧化铝可在1400"C甚至更高的温度下使用并保持良好的抗菌性能。实验中还将三种载银抗菌剂分别加入陶瓷釉料中，采用一次烧成制成抗菌陶瓷，随后的抑菌率实验表明：当载银纳米羟基磷灰石抗菌剂和载银铵改性沸石抗菌剂添加量同为5％(质量百分数)时，900℃烧结保温15min，就可以得到釉面平整光滑的抗菌陶瓷，对大肠杆菌的抑菌率分别可达99．9％和100％；而当载银活性氧化铝抗菌剂的添加量为5％(质量百分数)时，1220℃烧结保温30min，也可得到釉面平整光滑的抗菌陶瓷，其

3、抑菌率可达90％左右。最后对三种抗菌剂制成的三种抗菌陶瓷的抗菌持久性进行酸碱条件测试，结果表明三种抗菌陶瓷都具有优良的耐久性。本论文最后探讨三种抗菌剂的抗菌机理，认为载银铵改性沸石的抗菌机制是银离子接触反应和活性氧机理的协同作用，而载银纳米羟基磷灰石和载银活性氧化铝的抗菌作用是活性氧机理。关键词：银系抗菌剂：铵改性沸石；抗菌陶瓷AbstractInthisthesis，threekindsofinorganicsilver-carryingantibacterialagentswerepreparedviaroutesofsolutionionexchangean

4、dsolidreaction，withcarriersofnano-hydroxyapatite，zeoliteandy-alumina，respectively．Meanwhile，llano-hydroxyapatitewassynthesizedbychemicalco-precipitationprocess．zeoliteWBStreatedwitllammoniumbeforetheion-exchangewithAr．Aftersilver-carryingnano—hydroxyapatitewasheat-treatedat873K，silver

5、-carryingzeoliteadvancedwithammoniumWasat1273K，andsilver-carrying"l-aluminawasat1473K．itWasfoundthatthesilverinthreekindsofantibacterialagentsexistedwiththeformsofA矿andAg，asconfirmedbyX-raydiffractionandX—rayphotoelectronspectroscopy．Theformertwokindsofantibacterialagentscanbeusedupto

6、1373kthelatteragentstillbehavesniceantibacterialperformanceagainstE．coliwhenusedevenat1673K．Antibacterialceramicswerethenpreparedwiththethreekindsofagents．TheantibacterialeffectivenesswasevaluatedagainstE．coli．Theresultsindicatedthatthebactericidalrateofantibacterialceramicswithantiba

7、cterialagentof5wt％canreach99．9％fortheceramicssinterfMat1173Kfor15minwithsilver-carryingnano-hydroxyapatite．100％forthesamplesat1173Kfor15mincontainingsilver-carryingzeoliteadvanced、丽thammonium．andabout90％fortheceramicsat1493Kfor30minwithsilver-carryingy-alumina．Moreover,theantibacteria

8、leffe