当前我国无机材料抗菌机理研究进展探析

王圣涵

摘要： 近些年来，作为一种新型绿色环保材料的无机抗菌材料越来越受到研究者的重视，在人们的日常生活中，利用无机抗菌材料制造出来的抗菌制品应用得越来越广泛。本文介绍了无机抗菌剂的分类，简述了无机抗菌材料及其抗菌机理，并且探析了我国无机抗菌材料研究与发展现状，还有相关机理的研究状况。

关键词： 无机抗菌材料;无菌抗菌剂;抗菌机理

【中图分类号】TQ455【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）15-0247-01

前言：无级抗菌材料通常指的是含有抗菌活性金属元素的无机材料，尤其是含有Ag、Cu和Zn等金属离子及其氧化物的高效抗菌功能材料。目前，有关无机抗菌材料抗菌机理的研究人员有很多，分别得出了很多结论，但是却没有系统的阐述，几种机理的主次关系，还有相关作用也没有明确下来。

1无机抗菌剂的分类

无机抗菌剂可以分为很多不同的种类，并且有着各不相同的性能，自然分类方法也不一样。

根据抗菌剂的原料差异，可以将抗菌剂分成一些非金属氧化物，比如抗菌金属、金属氧化物，还有过碳酸盐和CLO2等，其中金属氧化物主要是指银、汞、铅、铜、镍、钛、镉等金属，还有其离子化合物。

还有一些其他的分类方法，比如根据抗菌剂作用的途径差异，可以将抗菌剂分成两大类，一类是离子溶出型，一类是接触型;根据抗菌剂的相态差异，可以将抗菌剂分成三大类，分别是气相抗菌剂、液相抗菌剂和固相抗菌剂，其中气相抗菌剂有氯气，液相抗菌剂有过氧化氢和次氯酸等;根据抗菌剂的组分差异，可以将抗菌剂分成两大类，一类是氧制剂，一类是非氧制剂，其中氯气、次氯酸、二氧化氯、氯酸及其钠盐等都属于氯制剂，而过氧化物、环氧化物和金属氧化物等都属于非氯制剂。

2无机抗菌材料及其抗菌机理

根据抗菌剂之间的差异性，其抗菌机理也存在着一些不同，可以分为以下几种。

2.1银系抗菌材料的抗菌机理

在现阶段的抗菌材料中，使用得最多的一种材料就是银系抗菌材料，主要有两种观点。一种是正银离子接触反应，有关学者认为，正银离子通过接触反应，导致微生物活性成分被破坏，或者产生一定的阻碍。另外一种是催化假说，有关学者认为，存在于物质表面的微量正银离子，可以发挥出一定的催化活性中心的作用，空气中的氧或者水中的氧被银激活以后，会产生羟基自由基和活性氧离子。它们具有破坏微生物细胞增殖能力，在一定程度上抑制或是杀灭细菌的作用。

2.2光触媒氧化分解机理

光触媒指的是通过吸收光，使其处于高能的状态下，同时以这些能量同某些物质发生化学反应的材料，最具有代表性的是纳米二氧化钛。

2.3纳米表面效应

纳米氧化锌是一种新型的抗菌剂，有着广谱的杀菌抗菌效能，还有一些其他的优势，比如耐热性比较高，安全性和持续性比较好，价格相对来说比较便宜，使用也更加方便，目前越来越受到人们的重视，特别是在杀菌除臭、预防疾病，还有美化环境等方面。

2.4过氧化物的漂白机理

过碳酸钠是一种白色松散的流动性颗粒，没有味道也没有毒，在冷水中有着很好的溶解性，去污能力也很强，且性质比较温和，在水中溶解以后可以释放出氧，从而起到漂白、洗涤，还有杀菌的作用。

2.5强氧化物的氧化分解机理

举个简单的例子，稳定性二氧化氯的有效活性成分是二氧化氯，但是又与二氧化氯有一定的区别。目前可以将稳定性二氧化氯分成两类，一类是液态，一类是固态。之所以二氧化氯会受到人们的广泛应用，主要是由于其是一种不会产生致癌物质的广谱环保型杀菌消毒剂，有着很多突出的特点，比如杀菌能力很强，对人体和动物的危害性基本为零，而且不会对环境造成二次污染等。

3我国无机抗菌材料研究与发展现状

早在20世纪90年代，我国就已经开始对塑料用无机抗菌剂材料进行研究与开发，并且在这一方面取得了一定成就，发展也非常迅速。我国的抗菌剂产量在1998年达到了五十吨，当时的销售额约为四百万元，其中仅是抗菌制品的销售额就有七十亿元;而我国的无机抗菌材料及制品产值到2004年已经超过了一千亿元。短短六年，销售额翻了数倍，可以说是发展异常迅速了，同时也显示出了，我国的无机抗菌材料这一行业，还有其产出的产品，都受到了大众的广泛应用，市场需求巨大，发展前景一片大好。现阶段，我国的无机抗菌材料在很多行业都得到了成功应用，比如说建筑材料、装饰材料、家用电器、纤维与纺织品，还有一些日用品、卫生用品和食品包装等。

我国的很多著名企业，还有名牌产品在无机抗菌材料方面的跟进速度和介入程度都非常可观，从而形成了我国无机抗菌材料发展的一个明显特征，在很大程度上推动了无机抗菌材料相关产品和相关行业的快速发展。在我国诸多企业中，最早把无机抗菌材料用于生产抗菌家电的大型名牌企业就是海尔集团，随后一大批行业的龙头和骨干知名企业，纷纷提出了有关研制抗菌产品的具体要求，并且很快面向市场进行了推进。比如说，著名的海尔科化公司，也是工程塑料国家工程研究中心，以中科院理化所为技术后盾，先后对多种类型的抗菌剂进行了研究，有多种多孔载体类银离子抗菌剂，还有银锌复合抗菌剂，及纳米抗菌剂。自20世纪90年代，西南交通大学就已经开始了针对四针状氧化锌晶须的制备，还有其功能的控制研究，并且还发明了拥有自主知识产权的T-ZnOw抗菌材料制备技术，在四川省成果鉴定中获得了认可，证实其符合国际先进水平，这一技术不仅得到了很多项国家发明专利，而且还申请了欧洲的专利，同时逐步实现了产业化。从1999年开始，中科院金属研究所开始开展抗菌不锈钢及其结构控制的研究，同时拥有了具有自主知识产权的两种类型的抗菌不锈钢，一种是铁素体，另一种是奥氏体，而且经过成果鉴定达到了国际同类产品的先进水平。

4相关机理研究状况

我国最开始关于无机抗菌材料的研究成果是多孔材料载银体系，有十多家单位先后做过关于处理银离子抗菌材料变色方面的基础研究工作。比如说，经过一定表面包覆处理之后，能够提高载银或锌沸石复合抗菌剂的颜色稳定性;载银磷酸锆型抗菌剂在经过颜色稳定剂的添加，还有严格控制的制备工艺流程之后，其制备出的产品颜色会比较稳定。

结语：综上所述，无机抗菌材料在我国已经得到了一定的发展，一些知名企业和政府相关部门的重视程度也很高。但是与一些高速发展的产业比起来，其相关基础研究的落后性比较明显，尤其是有关无机抗菌材料抗菌作用机理和持久性的研究还需要更加深入。随着无机抗菌材料的使用量越来越大，使用面也在不斷扩展当中，有关部门对于一些深层次的科学问题，还有环境安全问题一定要引起高度关注。

参考文献

[1]周祚万，刘国梅，罗雁彬，等.无机抗菌材料及其机理研究的国外研究现状[C].//中国抗菌材料及制品行业协会.2006年中国抗菌产业发展大会论文汇编.2006：14-16.

[2]黄占杰.无机抗菌剂的发展与应用[J].材料导报，1999，13（2）：35-37.