抗菌材料

3.1 引言

随着生活水平的不断提高，人们对生存环境的要求也越来越高。然而，细菌无处不在，每时每刻都在威胁着人们的生存(命)健康。因此，抗菌材料受到人们的青睐，无论是在食品业、化妆品业、建筑业还是在日常生活中的家具上都用上了抗菌材料。所以，研究与开发各种具有抗菌和杀菌性能的功能材料及制品具有极其重要的现实意义，而且市场应用前景广阔（抗菌英文-4）。

抗菌材料是指自身具有杀灭有害细菌或抑制有害细菌生长繁殖功能的一种新型功能材料。抗菌材料中的有效成分是抗菌剂（抗菌-11-介孔-文献45）。抗菌材料主要是通过其中的抗菌剂成分与有害细菌的细胞发生作用，从而达到杀灭细菌的效果。

抗菌剂主要有天然、有机、无机三大类（抗菌材料-1-银系-文献1）。有机抗菌剂主要成分为有机酸类、酚类、季铵盐类、吡唑类物质，具有杀菌速度快、杀菌性能好的优点，但是存在耐热性差、寿命短、易分解等缺点，使其应用受到限制（抗菌-10-文献1）。（；）天然抗菌剂主要来自于天然植物的提取物，如壳聚糖、日柏醇、山梨酸等，该类抗菌剂安全性高、适用范围广，但其耐热性差、易受生产条件的限制，不易规模化生产（抗菌材料-2）。（；）相比之下，无机抗菌剂因其较高的耐热性、持续性、抗菌广谱性等优点受到越来越多的关注。

无机抗菌剂根据抗菌机理可以分为两大类：一类是以金属离子或其化合物为主要成分的抗菌剂，如银、铜、锌等；第二（另一）类是以二氧化钛为代表的具有光催化活性类的抗菌剂，如TiO2、ZnO等，但此类抗菌剂必须在在（紫）外线照射和氧气（或水）的存在下才能其（起）杀菌作用（抗菌-4-第一部分-文献41-47）。所以，抗菌活性为金属的无机抗菌剂是目前研究最为广泛的抗菌剂,但是由于Hg、Cd、Pb和Cr等金属毒性较大，而银系抗菌剂以其稳定性、安全性、抗菌持效性强等优点而备受亲睐（抗菌-13-文献61,62），由于近年纳米技术的发展，银系纳米抗菌剂更是受到广泛关注。

银系纳米抗菌剂主要包括银纳米颗粒、载银纳米材料、银@壳包覆型材料。银纳米颗粒遇光或长期保存极易氧化变色，使用时易聚集导致有效成分流失而降低抗菌活性（樊春海-22,23），使其应用受到限制。相比较而言，有关二氧化硅载银纳米材料和银@壳包覆型材料因较高的抗菌活性和安全性，研究较为广泛（抗菌英文-4-13）。

Wang等人（抗菌英文-8）以CaCO3为硬模板合成了中空SiO2纳米微球，然后通过浸渍法合成了SiO2-Ag球形纳米颗粒，抗菌结果表明该材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌都具有很好的抗菌活性。Gu等人（抗菌英文-10）在去离子水和乙醇的介质中采用分散聚合的方法制备了聚苯乙烯（PS）微球，在其表面水解正硅酸乙酯包覆硅壳，然后移除PS微球制得了SiO2空心微球，最后在硅球外原位还原硝酸银得到了hollow SiO2/Ag 微球，该材料对大肠杆菌有很好的抗菌活性。Kim等人（抗菌英文-5）通过Stobe r法合

成了SiO2纳米颗粒，然后在硅球外表固定Ag颗粒，合成了具有抗菌活性的SiO2-Ag复合材料。Xu等人（抗菌英文-3）以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为稳定剂，以维生素C为还原剂还原硝酸银得到14-26 nm的银核，然后在碱性条件下水解正硅酸乙酯为包覆一层15-28 nmd的二氧化硅得到Ag@SiO2核壳材料，并将其用于抗菌实验，结果表明，该核壳材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌具有很好的抗菌活性，最小抑菌浓度分别为0.39 mg/mL、0.195 mg/mL。Zhang等人（抗菌-2）在十六烷基三甲基溴化的保护下，首先使用水合联氨还原硝酸银，随后利用正硅酸乙酯为的水解和聚合反应，最终在银纳米颗粒表面包上一层二氧化硅，制备了Ag@SiO2复合材料，该材料对大肠杆菌具有良好的抗菌活性，最小杀菌浓度为18.17 mg/mL，并且具有良好的缓释性能。