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納米ZnO粉體又稱超微細(xì)ZnO，是一種新型多功能精細(xì)無機(jī)材料，由于顆粒尺寸的細(xì)微化，使得納米ZnO粉體產(chǎn)生了本體材料所不具備的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，而展現(xiàn)出許多特殊的性質(zhì)，如無毒、非遷移性熒光性、壓電性、抗菌除臭、吸收和散射紫外線等.納米氧化鋅（VK-J30）在科技領(lǐng)域許多新的用途，如制造氣體傳感器、熒光體、抗菌材料、紫外線遮蔽材料、變阻器、圖像紀(jì)錄材料，壓電材料、壓敏材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。

隨著對(duì)納米氧化鋅研究的不斷深人，已被成功應(yīng)用于醫(yī)用、衛(wèi)生、保健等多個(gè)領(lǐng)域的紡織品上，但對(duì)其抗菌機(jī)理的研究卻很少，本實(shí)驗(yàn)利用自制的2種納米氧化鋅及普通氧化鋅對(duì)純棉織物進(jìn)行抗菌整理，對(duì)3種不同氧化鋅粉體及經(jīng)其整理后織物的抗菌機(jī)理進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)納米氧化鋅的抗菌機(jī)理是光催化和金屬離子溶出共同作用的結(jié)果。

1實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 織物：純棉漂白布。

1.1.2藥品：普通氧化鋅（工業(yè)級(jí)）；納米氧化鋅（20~30 nm、50~60 nm）、低聚丙烯酸鈉（粘度5 000 mPa.s），均為自制。

1.2 整理工藝

稱取3g低聚丙烯酸鈉，用10%氨水調(diào)pH為9~10，加人80 g水和1.5 g普通氧化鋅或納米氧化鋅，劇烈攪拌10 min，將混合溶液放人超聲波振蕩器中充分震蕩2h，加入1 g水性聚氨酯粘合劑和15 g蒸餾水，充分?jǐn)嚢?/span>10 min，將純棉漂白布，加入到所配制的整理液中，兩浸兩軋，軋余率80%，100℃烘干。

1.3抗菌測試

抗菌效果委托青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院進(jìn)行測試，操作方法：在已接種好了的平面皿的中央打孔，孔徑為5 mm，將普通氧化鋅或納米氧化鋅粉末加到打孔位上直至將孔加滿，或者將整理后的布樣貼于打孔位上，所有樣品在放樣前置于無菌罩內(nèi)，按照要求進(jìn)行紫外光照射1h或不進(jìn)行照射，最后將平板置于37 C培養(yǎng)箱中孵育18~24 h，第二天查看試驗(yàn)結(jié)果。

2、結(jié)果與討論

2.1 抗菌性

從表1可知：普通的氧化鋅也有一定的抗菌效果；納米氧化鋅（VK-J30）與普通氧化鋅相比抗菌性有很明顯的提高；樣品經(jīng)日光光照后比不光照的抗菌性強(qiáng)，原因是無光照條件下只有金屬離子溶出抗菌機(jī)理在起作用；而有光照時(shí)，是光催化抗菌機(jī)理和金屬離子溶出抗菌機(jī)理共同作用；納米氧化鋅的粒徑越小效果越明顯原因是粒徑越小，表面效應(yīng)越大，光催化效應(yīng)越強(qiáng)，經(jīng)納米氧化鋅整理的棉織物的抗菌性要比純粉體的抗菌性弱。

2.2抗菌機(jī)理

傳統(tǒng)上人們將納米氧化鋅的抗菌機(jī)理歸納為2種：

（1）光催化抗菌機(jī)理，即納米氧化鋅在陽光尤其是紫外光的照射下，在水和空氣中能自行分解出帶負(fù)電的電子，同時(shí)留下了帶正電的空穴，這種空穴可以激發(fā)空氣中的氧變?yōu)榛钚匝?/span>，有極強(qiáng)的化學(xué)活性，能與多種微生物發(fā)生氧化反應(yīng)，從而把細(xì)菌殺死；

（2）金屬離子溶出抗菌機(jī)理，即鋅離子會(huì)逐漸的游離出來，當(dāng)它和細(xì)菌體相接觸時(shí)，就會(huì)和細(xì)菌體內(nèi)活性蛋白酶相結(jié)合使其失去活性，從而將細(xì)菌殺死.從普通氧化鋅也有抗菌性和樣品經(jīng)日光光照后比不光照的抗菌性強(qiáng)的2個(gè)結(jié)果中可以看出納米氧化鋅的抗菌應(yīng)該是2種機(jī)理協(xié)同的結(jié)果。

2.3對(duì)不同細(xì)菌的抗菌性

所有樣品對(duì)金葡球菌的抗菌性普遍要強(qiáng)于其對(duì)大腸桿菌的抗菌性，原因是金葡球菌是屬于革蘭氏陽性菌pI等電點(diǎn)值為2~3，大腸桿菌是屬于革蘭氏陰性菌pI等電值為4~5，故在近中性或弱堿性環(huán)境中，細(xì)菌均帶負(fù)電荷，尤以革蘭氏陽性菌所帶負(fù)電荷更多納米氧化鋅表面是帶正電荷的，它容易將帶負(fù)電荷較多的革蘭氏陽性菌一金葡球菌吸附到其表面，從而將其殺死。

3結(jié)論

納米氧化鋅（VK-J30）的抗菌是光催化和金屬離子溶出2種抗菌機(jī)理共同作用的結(jié)果，納米氧化鋅對(duì)金葡球菌的抗菌性強(qiáng)于大腸桿菌，原因是在近中性或弱堿性環(huán)境中，金葡球菌帶有更多的負(fù)電荷，帶正電荷納米氧化鋅更容易吸附到其表面，從而將其殺死；納米氧化鋅在光照條件下是2種機(jī)理協(xié)同作用，而無光照時(shí)只是金屬離子溶出機(jī)理在起作用；納米粒子的粒徑越小，光催化效應(yīng)越強(qiáng)。