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缓释型无机抗菌玻璃材料的研究

刘小明  
【摘要】: 长期以来,有害细菌对人们的生活造成巨大的危害,因而世界各国对抗菌材料的研究高度重视。目前研究最广泛的抗菌材料有两类,一类是物质表面具有微孔结构或具有离子交换性能良好的层状晶体结构如银沸石等;另一类通常是选用有一定化学稳定性和水溶性的磷酸盐和硼酸盐系统玻璃微载体的含银、铜、锌的抗菌玻璃。本课题采用银系无机菌剂制备抗菌玻璃材料。 实验中采用两种不同的玻璃载体体系,即磷酸盐载体和硼硅酸盐载体,将银、锌离子以一定的方式直接加入到玻璃生产的配合料中,一次性熔制成形,能够制备出对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌具有良好抗菌效果的抗菌玻璃材料。 对于两种系列的抗菌玻璃材料运用x射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、分光光度计、原子吸收光度计、抗菌测试等方法,详细的研究了影响抗菌玻璃材料的各个因素,及其相互之间的关系。 研究结果表明:采取制备出耐高温的银化合物、使用含结晶水的原材料和添加某些辅助成分等措施,可以解决Ag~+的还原问题,通过用Ag_3PO_4代替AgNO_3来提供Ag_2O,部分Na_2O由NaNO_3来提供。B_2O_3可以由硼砂来引入,P_2O_5可以由Ca(H_2PO_4)_2来引入,通过添加CeO_2等辅助成分等措施,成功地解决了银离子的还原问题。 研究表明:两种玻璃载体均可制备出效果良好的抗菌玻璃材料,在玻璃配合料中掺加2%的银抗菌剂或者掺加2%的银、锌复合抗菌剂,可得到抑菌圈大于4mm,MIC值在200μg/ml左右和MBC值在4000μg/ml左右的较为理想的抗菌玻璃。玻璃样品具有良好的稳定性和缓释性能。 另外,制备出的抗菌玻璃还有一定的红外保健功能。


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