关于无机非金属材料抗菌性能的探究

逯鹏 范镇毅 麻彪龙 郑文阳 高明

摘要：随着我国社会经济的不断进步与发展，人们的生活水平不断提高，食品安全得到了广泛关注与重视。近年来环境污染，食品安全等影响健康问题日益突出，每个人的健康意识不断增强，健康已经成为现代社会中的重要话题之一。不论是在公共环境还是居住房屋等，在这种情况下，能够实现抗菌性能的各种材料成为了保证健康的关键因素之一，目前，对于抗菌材料的研究日益增多，无机非金属材料的抗菌性能研究成为了研究中的重要课题，本次研究将对无机非金属材料中的抗菌机理和发展新动向两个方面进行深入分析与探究。

关键词：无机非金属材料;抗菌性能;抗菌机理

所谓的抗菌就是一种抑制细菌滋生的性能，将细菌杀死或是几乎达到无菌状态被称为杀菌。然而，并不是说一切具备抗菌功效的使用材料对人们的生活都是有利而无害的，例如，一些有机材料在抗菌方面具有时效短的特点，从一定程度上来说，对人体会造成负面影响。相反，无机材料具有抗高温的特点，在抗菌方面具有持久性，不会对人体造成危害，可以促进人体健康。因此，对无机非金属材料的抗菌性能研究势在必行。

1 无机非金属材料中的抗菌机理

抗菌类材料的作用和微生物之间的关系，与微生物与自然环境的关系相似。抗菌材料的抗菌性能主要是通过进行毒性化解体现的，从总体上看，其抗菌机理主要表现在以下几个方面：第一，可以通过其内部的相关因素进行作用，从而破坏细胞膜。第二，可以改变蛋白质的结构或是部分环节，破坏其合成。第三，可以对微生物细胞的细胞壁产生干扰，从而阻止它和四肽交联进行结合，使微生物的细胞壁无法发挥应有的保护作用，直接造成细菌死亡。第四，通过阻止微生物遗传信息进行复制，直接阻止核酸合成。

1.1 活性氧化抗菌机理

对于银离子来说，其活性氧中存在的抗菌机理表现为：高氧化状态下的银还原势很高，在光的作用下，抗菌剂和水或空气作用，生成的活性氧O-2和OH，具有很强的氧化还原作用。从整体上来说，脂作为细菌细胞表膜中的重要组成部分，其中多数为磷脂。脂是细菌细胞膜结构的主要组成组成部分，以磷酸基、磷酸胆碱为主要成分的相关极性基团是构成质分子的主要成分，主要分布在细胞膜的内表面与外表面，其中心区域是脂分子的疏水尾部由链脂肪酸烃基为主的疏水基因构成，其中中脂肪酸烃链对细胞膜的性质产生直接影响。在此基础上，将抗菌材料和相应的微生物进行接触或是在固定的范围中逐渐接近，此时抗菌材料会形成自由基向细胞膜发起攻击，产生具有持久性的抗菌作用[1]。

1.2 银离子缓释杀菌机理

银离子在进行杀菌作用的过程中会逐渐释放出一种Ag+，并且快速地和细胞产生作用，降低细胞原生质活性酶的活性，从而实现抗菌功效。这是因为，其释放出的Ag+对浓度要求较低，在浓度很低的情况下，它就可以直接破坏细胞，从而达到长时间的抗菌功效。

2 无机非金属抗菌材料的发展新动向

对于无机非金属材料的发展新动向成为了目前我国抗菌材料研究中的重要课题，对于其进一步的发展与应用具有重要的现实意义，下面从多功能陶瓷材料和功能制品、稀土和粘土纳米复合、稀土和复合磷酸盐、稀土和纳米氧化钛四个方面对无机非金属材料的发展新动向进行深入探究。

2.1 多功能陶瓷材料和功能制品分析

多功能与全方位发展是抗菌材料未来发展的重要方面之一，抗菌材料的发展方向集中体现在多功能、全方面上，也就是把天然矿物质之中的多种属性和稀土元素相融合，可以进一步制作出功能全面、性能强、抗菌效果好的使用材料，使这种环保材料在抗菌方面不仅具有持久性，还具有远红外线以及活化水等多种对人体健康有益的使用功能。在当前与未来的陶瓷、环保、精华水、酿酒等行业中将会取得更大的发展前景。

2.2 稀土、粘土纳米复合无机抗菌材料分析

可以将金属离子和一些粘土材料进行相互作用，也即将金属离子与粘土材料发生作用，使其离子进行相互交换，从而使其性能逐渐增强。首先，可以大大减少或避免抗菌材料产生色变的可能性，降低抗菌材料发生色变的概率甚至避免。其次，可以有效减低抗菌离子记性团聚的可能性，使之分布的更加均衡，更加全方位产生抗菌效果。最后，可以使抗菌离子充分产生缓释功能和效果，从而提高抗菌能力的时效性。

2.3 稀土和复合磷酸盐无机抗菌材料分析

对于稀土与复合磷酸盐无机抗菌材料的发展不但能够大大减少抗菌材料的贵金属含量，还可以从根本上避免抗菌材料产生色变，同时在一定程度还能够减少抗菌材料的生产成本。另一方面，抗菌无机抗菌材料可以在一定的可见环境下产生很多自由基，释放出大量的羟基自由基能够在一定程度上提高无机抗菌材料的抗菌性能。

2.4 稀土和纳米氧化钛无机抗菌净化功能材料

从我国目前的相关研究成果看来，稀土纳米里的某些物质可以通过与紫外线进行作用，释放出羟基自由基，这样就可以在室内光线作用下形成抗菌效果。即可实现在室内光线的环境下产生抗菌功效，达到抗菌的目的。抗菌功效方面的研究对于我国目前和未来社会室内装修具备良好的促进作用，随着现代社会人们环保意识的不断提高，无机抗菌材料必定会推动我国环保事业的进一步发展。此类抗菌材料的研究无疑对其有着巨大的推动作用。

总结：

随着我国国民经济的不断增长，社会生产和人们生活水平得到了很大提高，，不论是在国内还是国外都获得了极高的重视，其重点用于生活和医疗当中，为人类的健康创造新的发展点。人们的健康意识日益增强，对各种材料的抗菌功能提出了更高的要求，无机非金属材料作为抗菌材料中的一种得到了广泛关注与应用，在我国社会各项事业当中发挥了至关重要的作用，为我国的社会经济建设、健康环保事业的发展做出了突出贡献，无机抗菌功能材料是当前研究的重点的项目其抗菌性能在与人们生活息息相关的各类活动有着千丝万缕的关系，对于净化环境，提升人们健康等将发挥着巨大促进作用。

参考文献：

[1]林宗寿.无极非金属材料工学[M].武汉理工大学出版社，2010，1（02）：120-123.

[2]陈泉水，郑举功，任光远等.无机非金属材料物性测试[M].化学工业出版社，2011，03（05）：145-148.

[3]王大博，孫艳艳.浅谈我国无机非金属材料的应用于发展[J].黑龙江科技信息，2012，02（05）：245-246.

[4]梁金生，王静，金宗哲等.无机非金属材料的抗菌性能[J].山东陶瓷，2012，06（15）：236-239.

[5]李梅，王庆瑞，杨晓宇.抗菌材料的发展及其应用[J].化工新型材料，2012，10（04）：156-158.

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