納米抗菌玻璃的應用現狀

　　【中國幕墻網】目前，許多研發人員正在努力研究改善載銀抗菌劑及其制品的變色問題。例如日木住友公司的研究人員在Ag2O-Na2O-B2O3-SiO2抗菌玻璃中用Ag3PO4代替，使銀離子穩定下來，以改善其著色程度等等[1]。


　　納米抗菌劑分兩類，一類是本身是有抗菌活性的金屬納米氧化物，以TiO2、ZnO為代表，它們在紫外線照射下，在水和空氣中產生活性氧，具有很強的化學活性，能與多種有機物發生反應，從而把大多數病菌和病毒殺死。因而可將它們應用于制作抗菌纖維、抗菌玻璃、抗菌陶瓷、抗菌建筑材料等[11]。


　　將抗菌劑添加到基體材料中，便可制得抗菌材料。近年來，抗菌劑廣泛應用于纖維、塑料、建材、涂料、醫藥、化妝品等領域，其中應用最多的是纖維和塑料。我國抗菌材料的起源可以追溯到古代人們用銀或銅制作的容器貯水，以抑制水的變質腐爛。到了17世紀，人們才將抗菌劑用于醫藥方面。第二次世界大戰時，德軍穿用含季銨鹽抗菌劑的制服，降低了受傷后的二次感染率。這也是現代抗菌材料的第一次大規模的使用。20世紀60年代以后，抗菌纖維開始出現，其中所用的抗菌劑是具有強抗菌性的化學物質，如有機錫、氯化酚等，到20世紀80年代中后期以來，出于安全性的考慮，多使用季銨鹽類有機硅烷偶聯劑處理纖維，以達到抗菌的目的。抗菌塑料出現在20世紀80年代初，日本在這方面發展較快。到20世紀90年代后，日本的抗菌塑料幾乎覆蓋PP、ABS等所有主要塑料品種。同時以無機化合物為載體的銀系抗菌材料也開始廣泛應用于制備抗菌陶瓷、涂料、塑料、紡織品、鋼鐵和日用品等領域。如果把目前日本抗菌材料的使用量看作100，我國的相應數值僅為0.5。由此可以看到抗菌材料在我國的發展空間是非常大的[8]。


　　隨著人們的不斷努力，特別是具有創新思維的抗菌材料的制備方法的引入，如有機一無機復合材料，納米技術等，抗菌技術在國內將會得到不斷的進步與提高[8]。


　　利用納米氧化鋅的體積效應，表面效應和高離散性，在低溫低壓下，納米氧化鋅可不經磨碎直接使用，使陶瓷制品的燒結溫度降低400～600℃，燒成品外觀光亮、質地致密。另外，納米氧化鋅的陶瓷具有抗菌除臭和分解有機物的自潔作用，大大提高了產品質量。添加納米氧化鋅的玻璃可抗紫外線、耐磨、抗菌和除臭，可用作汽車玻璃和建筑玻璃[9]。


　　研制開發納米級的TiO2光觸媒等抗菌材料將是提高光催化反應的光量子產率，有效地減少光生電子和光生空穴的復合，使更多的電子和空穴參與氧化一還原反應的主要方法;同時由于比表面積的增大，巨大的表面有將反應物吸附在表面上，也有利于反應的進行，從而提高了光催化材料的活性，使抗菌性能大大改善[10]。


　　為有效克服TiO2類光催化材料在紫外光條件下才能具有較好抗菌及凈化空氣功能的不足，實現室內條件下光催化抗菌和空氣凈化的研究目標。文獻[12-13]系統研究了我國富產的稀土元素鈰對納米TiO2晶體結構、顯微結構、表面電子結構、紫外吸收光譜以及產生羥基自由基(OH)性能的影響。制備的稀土/納米TiO2光催化抗菌凈化功能材料，在室內光條件下就具有優良的抗菌和空氣凈化性能。【完】

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