2023.12.30
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目前關(guān)于納米氧化鋅抗菌劑的抗菌機(jī)理，主要有以下兩種觀(guān)點(diǎn)：一種是光催化抗菌機(jī)理;另一種是接觸式殺菌機(jī)理。
1. 光催化抗菌機(jī)理
由于納米氧化鋅有較強(qiáng)的光催化能力，經(jīng)紫外照射的納米ZnO具有強(qiáng)大的氧化能力，并能降解多種有機(jī)化合物。光催化抗菌原理認(rèn)為，在紫外光照射下，納米ZnO價(jià)帶中的電子會(huì)激發(fā)到導(dǎo)帶，形成自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴，這種空穴與吸附在材料表面的氧氣、羥基和水等反應(yīng)產(chǎn)生氫氧根、氧負(fù)離子和過(guò)氧化氫等具有還原作用的羥基自由基及活性氧離子?？梢约ぐl(fā)空氣和水中的氧變?yōu)榛钚匝酰钚匝蹙哂袠O強(qiáng)的氧化活性，它們能與多種微生物中的有機(jī)物(例如：羥基等)發(fā)生反應(yīng)，破壞細(xì)菌細(xì)胞的增殖能力，而抑制或殺滅細(xì)菌。同時(shí)，納米氧化鋅粒徑越小，越容易使其周?chē)a(chǎn)生活性氧，而具有較強(qiáng)的抑菌殺菌性能。
2. 接觸式殺菌機(jī)理
由于納米粒子特有的表面效應(yīng)，容易與所接觸的細(xì)菌產(chǎn)生親和力，而具有殺菌能力。接觸式殺菌機(jī)理也叫金屬離子溶出機(jī)理,認(rèn)為：ZnO在含水介質(zhì)中緩慢釋放鋅離子，鋅離子逐漸地游離出來(lái)，由于鋅離子的氧化還原性，當(dāng)它和細(xì)菌細(xì)胞膜相結(jié)合時(shí)，與其中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，破壞了膜蛋白的結(jié)構(gòu)，使其失去活性，達(dá)到殺菌目的。同時(shí)，納米ZnO表面的空穴會(huì)產(chǎn)生電子，直接參與反應(yīng)，空穴數(shù)量越多就會(huì)產(chǎn)生更多的電子，其殺菌能力就增加。接觸式殺菌機(jī)理，首要條件是鋅離子與細(xì)菌的直接接觸，不需要紫外照射，而且當(dāng)細(xì)菌被殺死后，鋅離子又會(huì)從菌體中游離出來(lái)，再與其他細(xì)菌接觸，完成新的殺菌任務(wù)，所以顯出很強(qiáng)的殺菌活性。
另外，曲敏麗等⑷利用自制的兩種納米 ZnO和普通ZnO對(duì)純棉織物進(jìn)行抗菌整理和研究，發(fā)現(xiàn)納米ZnO的抗菌機(jī)制是光催化和金屬離子溶出共同作用的結(jié)果，即納米 ZnO的抗菌效果在光照條件下是納米氧化鋅的光催化作用和鋅離子溶出兩種共同作用的結(jié)果，而在無(wú)光照條件下時(shí)是由于溶出的鋅離子發(fā)生氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的抗菌效果。
3. 結(jié)語(yǔ)
總之，納米ZnO作為一種新型無(wú)機(jī)功能材料，隨著納米技術(shù)的不斷成熟，納米ZnO抗菌劑將由于其熱穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉、高抗菌性能，將在醫(yī)療保健、食品衛(wèi)生、洗滌劑、化妝品等方面得到廣泛的應(yīng)用。但是對(duì)納米ZnO的抗菌性能產(chǎn)生機(jī)理的研究至今仍不成熟,沒(méi)有統(tǒng)一的定論，需要人們更加努力在提高納米ZnO的利用率和殺菌率方面的研究。相信隨著研究的不斷深入，納米ZnO將有更多的優(yōu)異性能被發(fā)現(xiàn),并在細(xì)菌的抑制或更廣闊的領(lǐng)域得到充分的利用，對(duì)改善人類(lèi)生活環(huán)境,減少疾病，提高全民生活質(zhì)量將產(chǎn)生十分重要的作用。
——摘自孟華《納米氧化鋅的抗菌性及其抗菌機(jī)理討論》
