《中国粉体工业》2006年第2期c n p o wde r.c o m.c n纳米抗菌材料的分类、制备、抗菌机理及其应用沈海军史友进（南京航空航天大学航空宇航学院，南京210016）[摘要]全面阐述了纳米抗菌材料的分类、制备方法及其抗菌机理，介绍了纳米抗菌材料在建材、陶瓷洁具、纺织品、日用塑料等领域的应用。
本文的工作对相关工作者了解纳米抗菌材料的制备、抗菌性能与应用前景具有实际的参考价值。
[关键词]纳米抗菌材料，制备，抗菌机理1.引言纳米抗菌材料是近年来出现的一种特征尺寸在1～100nm的新型保健抗菌材料。
它克服了传统有机抗菌产品在安全性、广谱性、抗药性和耐热加工性等方面的缺陷，能满足人们生活舒适水平和卫生水平不断提高的要求，已开始在建材、陶瓷洁具、塑料、纺织品等领域取得应用[1,2]。
目前，纳米抗菌材料的物理特性、制备技术、性能测试等方面的研究已经开展[3,4]，并取得了飞速的发展，受到了世界各国的普遍关注。
本文将从纳米抗菌材料的分类、制备方法、抗菌机理以及应用等几个方面出发，对纳米抗菌材料进行概述。
通过本文，读者可对纳米抗菌材料的制备、杀菌特性以及应用有较全面的了解。
2.纳米抗菌材料分类纳米抗菌材料按维数可分为零维纳米抗菌微粒、一维纳米抗菌线、二维纳米抗菌膜和三维纳米抗菌块。
按材质来源可分为天然纳米抗菌材料、有机物纳米抗菌材料及无机物纳米抗菌材料。
除此之外，纳米抗菌材料还可按材料的结构形态、载体类型和抗菌有效成分等进行分类。
（1）按材料结构形态划分纳米抗菌材料按结构形态可分为纳米抗菌微粒、纳米抗菌固体和纳米抗菌组装结构。
纳米抗菌微粒指的是线度为～的具有抗菌功能的粒子的聚合体，这种聚合体的几何尺寸一般在微米或亚微米量级，其形态也不限于球形，还有片状、棒状、针状、网状等。
纳米抗菌固体又称为纳米抗菌结构材料，是指由纳米抗菌微粒聚集而成的凝聚体，该凝聚体的本身尺寸可以是宏观；纳米抗菌固体又可进一步划分为纳米块状抗菌材料、纳米薄膜抗菌材料和纳米纤维抗菌材料。
纳米淋浴房纳米淋浴房介绍纳米淋浴房是指采用纳米易洁玻璃制作的淋浴房。
纳米易洁抗菌玻璃是一种含有特强清晰度、闪亮外观及容易清洁的高质量玻璃。
1、如“易洁”厨具般，纳米易洁玻璃：①容易清洁；②能较长地保持洁净；③防止污渍及褪色；2、普遍应用：淋浴房用透明或磨砂玻璃；3、权威：①在2003年北美公共宣传业占领导地位的《美国玻璃杂志》宣布纳米易洁抗菌玻璃是最有威望的年度产品大奖的第一名。
②在1999年，英国的大英设计局基于创新、创意和明确用户利益而颁予纳米易洁抗菌玻璃[千禧产物]的奖状。
③在1987年，纳米易洁抗菌玻璃赢得韦尔斯皇子工业创新和生产奖，以及伦敦每日邮报最理想家居展览蓝带奖。
4、说明：天气及玻璃污渍玻璃是一种复合的钠和钙硅酸盐的非有机结构物质，并且含有令质量退化的特性，使其难于清洁：①它是亲水性，会吸引并将一层水分子锁在表层，亦因此而困着沙尘；②它不导电，但由磨擦而产生的静电不容易驱散，故此吸引沙尘到表面；③它没有平滑的表面；纤细的凹凸面令到很多物质黏帖在表面；④很多物质透过化学方式牢固在它的表面，而不能用一般清洁方式去除，例如石灰沉渍、灰泥、砂浆、填封胶、炭化氢污染、金属氧化物及炭化食物沉淀等。
大量的细菌将连同这些化学物质黏附在玻璃表面上：⑤这些外来的污染物，还有空气中存在的水分，便是造成玻璃退化的主要因素。
尤其有些地方经常存着水分，例如重复地被滴水及喷水或被一些植物的叶子附帖着的玻璃。
每当水与玻璃接触，钠离子便会从它的表面滤走。
正常的天雨和清洗会将这些钠离子清除，因而不会构成问题。
但如果只有少量的水不时留在玻璃的表面直至蒸发，钠离子便会积聚。
这些碳合物会于表层积聚成一层物质。
初期这些沉淀物质边不显眼，但日渐会形成一层灰色的薄雾回灰白色污渍，使清除更为困难。
比较起一些没有受保护的玻璃，纳米易洁玻璃的表层含水、反静电及拥有更低的磨擦系数，所以水和其它污染物会较快流走。
○6应用纳米易洁抗菌玻璃对淋浴房专用的其它种类玻璃均十分有效，如应用在磨沙玻璃上消除指痕，防止手指痕、沙尘和油脂等污渍磨沙表面会看似蚀刻玻璃般的精致保持玻璃的特性。
抗菌玻璃是一种具备杀菌和抑菌功能的深加工玻璃，在具有自洁净玻璃全部功能的基础上，突破了普通自洁净玻璃杀菌对紫外线的依赖，实现了常态下全天候抗菌的功能。
抗菌玻璃机理抗菌玻璃是在平板玻璃表面镀制抗菌材料深加工而成的功能玻璃。
膜层是金属钛和抗菌剂中银的氧化物及银离子的混合物。
其抗菌功能是通过表面膜层中Ag+的作用等来实现的。
许多重金属离子都具有杀菌能力，其抗菌能力顺序如下：Ag+﹥Hg2+﹥Cu2+﹥Au2+﹥Zn2+﹥Ca2+﹥Na+其中Ag+对细菌具有较强的杀伤力，是广谱抗菌离子，且对人畜无害。
有史以来，银作为器皿和装饰品，其抗菌能力早已得到了肯定和证明。
银离子的抗菌机理如下：◆细菌、霉菌等微生物自身带负电荷，抗菌离子带正电荷。
当附着在玻璃表面的微生物与Ag+接触时，根据库仑引力，至使微生物的细胞壁被击穿，进而破碎其细胞膜接触到蛋白质，最终使蛋白质失去活性，从而完成了抑菌、灭菌的过程。
并且在杀死细胞后Ag+本身并没有消耗，故不丧失抑杀新菌的能力。
此为抗菌玻璃长效抗菌的原因所在◆由于Ag+的氧化性以及与Tio2及空气中的H2O的化学作用,使玻璃表面产生了部分羟自由基,其强大的氧化性对有害菌的细胞同样具有破坏作用,从而起到抑菌功能。
◆膜中Tio2物质的存在，对霉菌有较强的抑菌功能，所以抗菌玻璃的抗菌功能是全方位的，不需任何约束条件，是真正意义上的全天候的抗菌玻璃。
抗菌玻璃应用◆医疗卫生行业： 手术室 化验室 隔离病房 操作台等无菌要求的环境和设备◆制药及食品加工行业：洁净车间、化验室、操作间等◆家电行业：抗菌冰箱、冰柜、食品展示柜等◆有无菌要求的建筑物门窗等抗菌玻璃参数◆加工厚度3mm-15mm（对钢化玻璃，但对强化玻璃而言可以加工2mm）◆最大板面 2000mm×1600mm◆可见光透光率>80%◆对紫外线的吸收率>90%◆亲水角<3。
◆可降解典型的有机物，降解率达90%◆无干涉色◆可切割、热弯、钢化◆通过CMA认证机构对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、综合霉菌的抗菌检测常态下对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抗菌率>99.9%，抗霉菌0级◆使用寿命十年以上。
