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纳米二氧化钛在生物医学中的应用进展李智;葛少华【摘要】纳米二氧化钛（ nano⁃sized dioxide titanium，nano⁃TiO2）具有较大的比表面积、优良的光催化性能，是目前世界上使用最多的纳米材料之一。
纳米技术的快速发展使得纳米二氧化钛在生物医学领域也得到了广泛的关注和应用，该文综述了纳米TiO2在肿瘤治疗、种植体表面改性、抗菌方面的应用及其可能的不良反应。
%TiO2 nanomaterial is one of the most widely used nanomaterials in the world, which has bigger specific surface area and outstanding performance in photocatalysis. Recently the application of nano⁃sized dioxide titanium in the field of biomedicine has raised much attention because of the advanced development of nanotechnology. This review summarizes the application and the possible adverse reactions ofnano⁃sized dioxide titanium in tumor therapy, implant surface modification and antibacterial aspects.【期刊名称】《口腔医学》【年(卷),期】2017(037)001【总页数】4页(P85-88)【关键词】纳米二氧化钛;光催化;肿瘤治疗;抗菌作用;种植体表面改性【作者】李智;葛少华【作者单位】山东省口腔组织再生重点实验室，山东大学口腔医学院牙周科，山东济南 250000;山东省口腔组织再生重点实验室，山东大学口腔医学院牙周科，山东济南 250000【正文语种】中文【中图分类】R783.1二氧化钛(TiO2)是自然界中天然存在的一种半导体物质，分为金红石、锐钛矿、板钛矿和二氧化钛B几种晶型，具有化学性能稳定、价廉易得、催化活性高、生物相容性好等特点。
1.纳米二氧化钛的作用a)杀菌功能用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的标准。
b)防紫外线功能纳米TiO2既能吸收紫外线，又能反射、散射紫外线，还能透过可见光，是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。
c)对氟里昂的降解功能TiO2对于CFCl3的降解具有良好的光催化活性，用TiO2/WO3体系降解CFCl3，在100h内保持催化效率高于99.6%。
2.是否可以用作涂层添加物人们常采用的防腐措施是在金属表面涂上一层防腐涂层，以防止腐蚀介质与金属基体的直接接触，从而减轻腐蚀纳米材料表面原子数所占的比例大，表面原子周围缺少相邻的原子，具有不饱和性质，在与其他组份作用时，在两个混合相之间产生很大的作用力，将很大程度地对材料增强增韧所以，以纳米材料作为添加剂制备涂料时，就涂膜本体而言，就像复合材料一样，被显着地增强增韧，纳米材料的加入将改善涂层中颜料和填料的体积填充致密度，减少毛细管作用，提高涂层对腐蚀介质的屏蔽作用；同时，涂料的流变特性及热稳定性也得以改善．比如纳米级二氧化钛粒子常被用作涂料的助剂，用以改善涂料的流变性，提高涂层的附着力、涂膜硬度、光洁度和抗老化性能。
3.效果如何纳米材料能够提高涂层的一些性能，但是，必须严格控制其加入量，加量太多，一方面使其更难分散，从而导致其团聚量相对增多，影响其粉体与树脂的结合．另一方面，加量太少，使得没有足够纳米粉体与树脂结合，也将使其性能降低。
4.是否有这样的理论支持北京化工大学材料科学与工程学院的徐瑞芬等人曾做过方面的研究a)原材料抗菌纳米二氧化钛，实验室自制；苯-丙（BC-102）乳液；钛白粉，R-901；煅烧高岭土；立德粉；滑石粉；分散剂；消泡剂；增稠剂；成膜助剂；乙二醇，化学纯；pH调节剂，AMP-95。
b)实验室制备方法将水放入容器内，开启高速搅拌机，在低速下依次加入颜料分散剂、部分消泡剂、,AMP-95、成膜助剂，混合均匀后将纳米二氧化钛光催化剂和颜填料用筛慢慢地筛入叶轮搅起的旋涡中。
纳米涂料的抗菌性能及应用探讨在当今科技迅速发展的时代，纳米技术已经在众多领域展现出了其独特的魅力和巨大的应用潜力。
其中，纳米涂料作为一种新型的功能性材料，凭借其出色的抗菌性能，逐渐成为了研究和应用的热点。
纳米涂料之所以能够具备抗菌性能，关键在于其独特的纳米结构和成分。
纳米尺度的粒子具有较大的比表面积，这使得它们能够与细菌等微生物充分接触，并通过多种机制发挥抗菌作用。
常见的纳米抗菌材料包括纳米银、纳米氧化锌、纳米二氧化钛等。
以纳米银为例，银离子本身就具有较强的抗菌活性。
在纳米尺度下，其表面积大幅增加，从而释放出更多的银离子，能够更有效地破坏细菌的细胞膜、干扰细菌的代谢过程，最终导致细菌死亡。
纳米氧化锌则通过产生氧自由基来破坏细菌的细胞结构，实现抗菌效果。
纳米二氧化钛在光照条件下能够激发产生强氧化性的物质，对细菌进行氧化分解。
纳米涂料的抗菌性能具有诸多显著的优点。
首先，其抗菌效果持久且高效。
与传统的抗菌剂相比，纳米粒子在涂料中的分散更加均匀稳定，不易流失和失效，能够长时间保持良好的抗菌性能。
其次，纳米涂料具有广谱抗菌性。
它不仅能够有效抑制常见的细菌，如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等，还对一些真菌、病毒等微生物有一定的抑制作用。
再者，纳米涂料的使用相对安全环保。
由于纳米粒子的使用量较少，且其抗菌作用机制相对温和，对人体和环境的潜在危害较小。
纳米涂料的抗菌性能在众多领域都有着广泛的应用。
在医疗领域，医院的墙壁、医疗器械的表面涂层等都可以采用纳米涂料，有效减少交叉感染的风险。
例如，病房内的墙壁涂上纳米抗菌涂料后，能够抑制病菌的滋生和传播，为患者提供更清洁、安全的治疗环境。
手术器械经过纳米涂料处理后，可以降低术后感染的几率，提高手术的成功率。
在食品工业中，纳米涂料可应用于食品包装材料。
通过在包装材料表面涂覆纳米抗菌涂层，可以延长食品的保质期，防止食品受到细菌、霉菌等微生物的污染。
这对于保障食品安全、减少食品浪费具有重要意义。
纳米材料的抗菌性能研究纳米材料是具有尺寸在纳米级别的物质，其特殊的结构和性质在不同领域具有广泛的应用前景。
近年来，科学家们对纳米材料的抗菌性能进行了深入研究，探索其在医疗和食品安全等方面的潜在用途。
本文将探讨纳米材料的抗菌性能研究领域的一些重要进展。
抗菌性能是纳米材料广受关注的一个重要特性。
传统的抗菌方法，如化学药剂和物理灭菌，往往存在着副作用和局限性。
然而，纳米材料通过其特殊的结构和功能带来了新的解决方案。
纳米颗粒的尺寸远小于细菌和病毒的尺寸，使其可以穿透细胞膜并破坏细胞结构。
此外，纳米材料表面的高比表面积也有利于与细菌相互作用，从而抑制其生长。
因此，纳米材料展现出了卓越的抗菌性能。
银纳米颗粒是目前研究最为广泛的一类纳米材料。
银离子的抗菌活性已经被广泛证明，而银纳米颗粒在材料表面的释放具有持久的抗菌效果。
研究表明，银纳米颗粒可以抑制多种细菌和真菌的生长，包括耐药菌株。
此外，银纳米颗粒还可以作为抗菌剂纳入纺织品和聚合物中，有效地提高这些材料的抗菌性能。
除了银纳米颗粒，其他纳米材料也被广泛研究用于抗菌应用。
碳纳米管、二氧化钛纳米颗粒和氧化锌纳米颗粒等材料也展现出了优秀的抗菌性能。
碳纳米管的高比表面积和独特的结构特性使其具有卓越的抗菌效果。
而二氧化钛和氧化锌纳米颗粒则通过产生活性氧物种和破坏菌体结构来实现其抗菌作用。
这些纳米材料的抗菌性能在医疗器械、包装材料和水处理等领域有着广泛的应用潜力。
纳米材料的抗菌性能研究还面临一些挑战和问题。
首先，纳米材料的生物安全性仍然是一个关键问题。
虽然纳米材料能够有效抑制细菌的生长，但对于人类和环境的潜在毒性尚不完全了解。
因此，相关的毒性评估和安全性研究非常必要。
其次，纳米材料的稳定性和长期持久的抗菌效果也需要进一步改进。
在实际应用中，纳米材料的抗菌效果可能会受到周围环境和物质的影响，因此需要进行更多的研究来优化其抗菌性能。
总的来说，纳米材料的抗菌性能研究在医学、食品安全和环境保护等方面具有重要的应用前景。
二氧化钛的现状及未来五至十年发展前景二氧化钛是一种重要的功能性材料，具有广泛的应用领域。
本文将从现状和未来五至十年的发展前景两个方面来探讨二氧化钛的发展趋势。
首先，我们来了解二氧化钛的现状。
目前，二氧化钛主要应用于光催化、染料敏化太阳能电池、光学涂层、自清洁表面涂层、防紫外线材料等领域。
其中，光催化是二氧化钛应用最为广泛的领域之一。
二氧化钛能够通过光催化反应将有毒有害物质转化为无害物质，具有很大的环保潜力。
此外，二氧化钛还可以用于制备光催化剂，催化有机合成反应，提高反应效率。
另外，二氧化钛在电池、传感器、电解池等领域也有着广阔的应用前景。
然而，二氧化钛的发展还面临一些挑战。
首先，二氧化钛的纯化和制备技术还需要进一步提高，以满足不同应用领域的需求。
其次，二氧化钛的光催化性能和稳定性还有待改进，以提高其在环境治理和能源领域的应用效果。
此外，二氧化钛还存在一定的毒性和生物相容性问题，需要进行更多的研究和改进。
然而，尽管面临一些挑战，二氧化钛在未来五至十年的发展前景仍然十分广阔。
首先，随着环境保护需求的增加，二氧化钛作为一种环境友好材料将会得到更多的应用。
其次，二氧化钛在能源领域的应用也将得到进一步发展。
例如，二氧化钛被广泛应用于太阳能电池中，可以提高电池的光电转换效率。
另外，随着纳米技术的发展，二氧化钛纳米材料的研究和应用将会得到进一步提升，为二氧化钛的性能改进提供更多可能。
此外，二氧化钛的应用还将延伸到更多领域。
例如，二氧化钛在医疗、食品安全等领域的应用也将得到拓展。
二氧化钛具有抗菌、防腐等特性，可以用于制备医疗器械、食品包装等，并起到杀菌、防腐的作用。
综上所述，二氧化钛作为一种重要的功能性材料，在现状中已经得到广泛应用，并具有良好的发展前景。
未来五至十年，随着技术的进一步发展和研究的深入，二氧化钛的性能将会得到改进和优化，应用领域将会进一步扩大。
我们对二氧化钛的未来发展充满期待，并相信它将会在各个领域发挥出更大的作用。
66囱魁科技2021年•第1期纳米二氧化钛抗菌陶瓷的制备研究唐楷②代高芬①巫沅恒①①隆昌华恒玻陶科技有限公司②四川恒保森新材料有限公司近年来，国内外研究人员对于无机抗菌陶瓷产品研究不断深入，产品广泛适用于医院、厨房、卫生间等。
本文综述了纳米二氧化钛抗菌陶瓷的制备研究和发展趋势，提出以纳米TiO?作为抗菌剂主体，同时掺杂金属离子将其光响应范围拓展到可见光区以提高其量子效率，使DO?在可见光区具备光催化性能，进而开发一类新型抗菌陶瓷。
近年来，国内外在光催化型抗菌材料领域发展迅速，其中，纳米T©是一种非常好的光催化抗菌材料，具有光催化活性高、稳定性好、对人体无害、成本低等优点「吧因此，将纳 米TiO应用到抗菌陶瓷行业，可以既保持原有陶瓷使用功能，具有良好的抗冲击性、耐磨性和耐酸碱的性能葺又可以具备消毒、除臭、灭菌等功能，能有效杀灭与人体接触时残留的大肠杆菌及其他有害细菌巾，具有巨大的经济和社会效益。
1国内外研究现状US10045538B2《具有抗菌性能的陶瓷釉料》公开了一种抗菌陶瓷釉的成分，包含一个或多个抗菌剂进行处理。
专利披露了制作方法和使用的釉色成分，以及基质的抗菌机理。
抗菌剂包括金属氧化物，同时披露了抗菌剂在烧结过程中产生抗菌作用的机制。
US5151122A《生产抗菌陶瓷材料的方法》公开了一种抗菌陶瓷材料的生产方法，该抗菌陶瓷材料中基材含有轻磷灰石结构，同时含有磷酸钙、磷酸氢钙、碳酸钙、硅酸钙、沸石等材料的一种或多种组分。
抗菌金属成分主要为银、铜和锌，同时也阐述了如何在烧结过程中保持产生抗菌作用的机制。
JP2002060285A《抗菌陶瓷器的制造方法》公开了一种低成本制造具有优秀抗菌性的陶瓷的方法。
通过在陶瓷质地坯料的表面，或在陶瓷质地坯料表面上形成的釉层的表面，附着含有抗菌金属和威抗菌金属的化合物的液状体，然后烧制成抗菌性陶瓷。
JP2005022927A《抗菌陶瓷和硼砂器》公开了一种抗菌陶瓷的制造方法，即制造一种釉层含有无机系抗菌药物的抗菌性的陶瓷、搪瓷器皿。
亲水型纳米二氧化钛
亲水型纳米二氧化钛是一种新型的纳米材料，具有很多优异的性能。
它的主要特点是具有极强的亲水性，能够吸附水分子，形成水膜，从而使其表面具有良好的润湿性和自洁性。
这种材料在环境保护、能源、医疗等领域都有广泛的应用前景。
亲水型纳米二氧化钛在环境保护方面有着重要的作用。
它可以作为一种高效的光催化剂，能够利用太阳光将有害物质分解为无害的物质，从而净化环境。
例如，它可以将空气中的有害气体如二氧化硫、氮氧化物等转化为无害的氮气和水蒸气，从而减少空气污染。
此外，亲水型纳米二氧化钛还可以用于水处理，能够有效地去除水中的有机物、重金属等污染物，从而提高水质。
亲水型纳米二氧化钛在能源领域也有着广泛的应用。
它可以作为一种高效的太阳能电池材料，能够将太阳能转化为电能。
此外，它还可以用于制备高效的光催化水分解催化剂，将太阳能转化为氢气和氧气，从而实现清洁能源的利用。
亲水型纳米二氧化钛在医疗领域也有着重要的应用。
它可以用于制备高效的抗菌材料，能够有效地杀灭细菌，从而减少感染的风险。
此外，它还可以用于制备高效的药物载体，能够将药物精确地输送到病灶部位，从而提高治疗效果。
亲水型纳米二氧化钛是一种具有广泛应用前景的新型纳米材料。
它
的亲水性能使其在环境保护、能源、医疗等领域都有着重要的作用。
相信随着科技的不断发展，亲水型纳米二氧化钛将会有更加广泛的应用。
《纳米Ag-TiO2填充树脂力学及光控抗菌性能研究》篇一一、引言随着现代科技的发展，人们对材料性能的要求日益提高，特别是在医疗、食品包装、家居用品等领域，抗菌性能的优劣成为衡量材料性能的重要指标之一。
纳米技术的出现为材料科学带来了新的突破，其中纳米Ag-TiO2复合材料因其独特的力学和光控抗菌性能，受到了广泛关注。
本文将就纳米Ag-TiO2填充树脂的力学性能和光控抗菌性能进行研究。
二、材料与方法1. 材料本研究所用材料包括树脂基体、纳米Ag、纳米TiO2以及相应的填充剂。
所有材料均经过严格筛选，确保其纯度和性能满足实验要求。
2. 方法（1）制备纳米Ag-TiO2填充树脂：将纳米Ag和纳米TiO2按照一定比例混合，加入到树脂基体中，通过搅拌、热压等工艺制备成填充树脂。
（2）力学性能测试：采用万能材料试验机对填充树脂进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试。
（3）光控抗菌性能测试：在模拟太阳光下，对填充树脂的抗菌性能进行测试，并记录其抗菌效果随时间的变化。
三、结果与讨论1. 力学性能分析（1）拉伸性能：通过拉伸试验发现，纳米Ag-TiO2填充树脂的拉伸强度和断裂伸长率均有所提高，这主要归因于纳米粒子的加入增强了树脂基体的分子间作用力。
（2）压缩性能：压缩试验结果表明，填充树脂的压缩强度和模量均有显著提高，这得益于纳米粒子的优异力学性能和其在树脂基体中的均匀分布。
（3）弯曲性能：弯曲试验显示，纳米Ag-TiO2填充树脂的抗弯强度和韧性均有所提高，这表明纳米粒子的加入改善了树脂基体的抗弯性能。
2. 光控抗菌性能分析（1）抗菌效果：在模拟太阳光下，纳米Ag-TiO2填充树脂表现出优异的抗菌效果，能够有效地抑制细菌的生长和繁殖。
这主要归因于纳米银和纳米二氧化钛的光催化作用，能够在光照下产生具有强氧化性的物质，从而杀灭细菌。
（2）抗菌持久性：随着光照时间的延长，填充树脂的抗菌效果逐渐增强，表明其具有较好的抗菌持久性。
纳米二氧化钛抗菌材料的研究与应用进展 摘要：介绍了纳米TiO2应用于抗菌材料领域的优势、光催化抗菌机理及其研究进展，综述了纳米TiO2在杭菌陶瓷、抗菌不锈钢、杭菌塑料、杭菌涂料等方面的应用。 关键词：纳米TiO2、抗菌、光催化、应用
1 引言
近年来，纳米TiO2抗菌陶瓷，作为一种新型的功能陶瓷材料，各受业内科技界瞩目，正成为国内外同行研发的重点产品。 抗菌型纳米TiO2陶瓷亦称绿色陶瓷，它以无毒、无味、无刺激性、热稳定性和耐热性好，不燃烧的白色纳米TiO2作为抗菌材料，通过溶胶-胶涂层、化学气相沉积或物理相沉积工艺，沉积在陶瓷基体上而制成。该生产工艺完全可以适用于日用瓷及建筑卫生陶瓷制品。使产品增添新的使用功能。研究证明，在陶瓷基体上形成的纳米TiO2薄膜层，对绿浓杆菌、大肠杆菌，金黄色葡萄球菌、沙门氏菌及曲霉菌等均有极强的杀灭功能。该生态陶瓷的研究成功，对于防止疾病传播、净化环境卫生、保护人体健康具有十分重要的意义，发展前景广阔
2 纳米TiO2用于抗菌领域的优势 可用作光催化抗菌剂的材料主要为n型半导体，如TiO2、ZnO、CdS、WO3、Sn02、ZrO等。根据选择抗菌剂须遵循的原则:对人体安全无毒，对皮肤没有刺激性;光催化活性高，抗菌能力强，抗菌范围广;无臭味、怪味，外观颜色浅，气味小;热稳定性好，高温下不变色、不分解、不挥发、不变质;价格便宜，来源容易等[1]，这些半导体中以TiO2、CdS、ZnO的催化活性最高，然而ZnO在水中不稳定，会在粒子表面生成Zn(OH)，影响抗菌效果; CdS在光照射时不稳定，发生阴极光腐蚀，产生Cd2+离子，对生物有毒性，对环境有害;而纳米TiO2符合以上原则。 TiO2毒性低，安全性高，对皮肤无刺激，抗菌能力强，具有即效抗菌效果，与银系抗菌剂相比，发挥TiO2的抗菌效果只需24左右[2]，而银系抗菌剂的效果发挥需要大约24h。纳米TiO2
抗菌作用的发挥是通过光催化作用进行九它本身不会像其它抗菌剂那样随着抗菌剂的使用
逐渐消耗而降低抗菌效果，所以二氧化钦光催化抗菌剂具有持久的抗菌性能。另外光催化抗菌剂具有广谱抗菌的特点，对各种常见的致病菌都有很好的抑制和杀灭作用。并且一般抗菌剂只有杀菌作用，但不能分解毒素。经实验证明，纳米TiO2 (锐钦矿型)对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、芽杆菌和曲霉等具有很强的杀灭能力街。基于以上纳米TiO2的优良性能，它是目前最常用的光催化抗菌剂。
3 TiO2光催化抗菌机理 3.1 TiO2光催化机理[3,4] TiO2作为一种半导体光催化材料，由充满电子的价带、传导电子的导带和不能存在电子的禁带构成，金红石型TiO2满的价带和空的导带之间的禁带宽度为3.0ev,相当于413.3nm光子的能量;锐钛矿型为3.20eV，相当于387.snm光子的能量，当大于其带隙能的光照射到TiO2,产生带负电的电子(e)和带正电的空穴(h+): TIO2→e-+h+ 该电子具有强还原能力,子与空气中的氧反应生成具有强氧化能力的氧负离子 e- + O2 → ·0-2 而空穴具有氧化能力,光催化剂表面的微量水分反应,成氢氧根负离子(·OH ): H+ + H2O → ·OH + H+ 由于·0-2、·OH具有强氧化能力，比如·OH自由基具有402MJ /mol的反应能，高于有机化合物中的各类化学键能，可以引发绝大多数有机化合物分子发生氧化反应，并进一步氧化生成CO2和H2O，因此具有很好的消毒杀菌功能。 3.2 TiO2光催化杀菌机理 二氧化钛光催化杀灭微生物细胞有两种不同的生化机理闭。一种是紫外光激发TiO2和细胞直接作用，即光生电子和光生空穴直接和细胞壁、细胞膜或细胞的组成成分发生化学反应;另一种则是光激发TiO2与细胞的间接反应，即光生电子或光生空穴与水或水中的溶解氧先反应，生成·OH或H2O·等活性氧类，它们再与细胞壁、细胞膜或细胞内的组成成分发生生化反应。在实验中发现TiO2纳米颗粒越小，杀灭细菌的效果越好，其光催化灭菌作用可以在光照结束后的一段时间内继续有效。
4 纳米TiO2研究进展 过去对纳米TiO2的研究和应用都利用粉末TiO2的光催化特性来降解有机污染物。但粉末光催化剂在应用中存在反应过程中必须搅拌、反应后难回收等技术难题而限制了其工业用途。为了克服这些粉末催化剂应用中所遇到的困难，使其广泛的应用于各个领域，人们开始致力于光催化薄膜的研究和应用。近年来，TiO2光催化薄膜得到广泛的研究，TiO2光催化薄膜已在多种基材如陶瓷、玻璃、不锈钢、纤维、纸、木材、无织布、塑料、树脂板等表面得到应用，有效利用生活空间里的微弱紫外光源和TiO2透明薄膜共同组成的光催化体系已成为一个倍受关注的领域。例如:在卫生陶瓷表面镀一层或多层TiO2，薄膜使其具有杀菌、消毒、易于清洗等特殊功能;使用含有纳米TiO2光催化剂的抗菌涂料刷涂一些特殊场(如医院、公共场所)的墙壁，不仅可杀灭细菌，还可分解室内的有害气体。当前一些科研工作者致力于低温纳米TiO2薄膜的制备，目前作者正从事这方面的研究。以前所采用的高温锻烧过程会导致晶粒长大，并且表面脱羟基过程会引起表面积和经基化程度的显著降低，而这些都会导致TiO2光催化活性的降低。低温制备避免高温锻烧过程，可提高TiO2的光催化活性;低温镀膜还可用于不耐高温的基体表面镀膜，扩大其应用;另外，这样也有利于简化工艺、降低成本。低温制备是当前制备纳米TiO2薄膜的发展方向。
5 纳米二氧化钛在抗菌方面的应用 随着人们生活质量和水平的不断提高, 对TiO2光催化杀菌性能进行了不断的开发和利用, 并将其广泛应用于日常生活中。根据需要不同, 纳米TiO2可制备成粉末或薄膜材料。将纳米TiO2薄膜涂覆于材料表面制备成抗菌材料,如抗菌陶瓷、抗菌玻璃、抗菌不锈钢等,将纳米TiO2粉末掺杂于其他材料中可制备成抗菌塑料、抗菌涂料、抗菌纤维等。 5.1 抗菌陶瓷 涂覆有TiO2纳米膜的抗菌瓷砖和卫生陶瓷在日本已进行了工业化生产。主要用于医院、食品加工等场所[5],但抗菌效果受到了光源条件的限制。为了充分利用室内的太阳光和弱光,人们又积极开发了新型的抗菌陶瓷。刘平[6] 制备的表面镀有纳米TiO2薄膜的自清洁陶瓷,在无光照条件下,15min内对金黄色葡萄球菌的灭菌率超过80%。钱泓[7]制备的TIO2抗菌陶瓷,在普通荧光灯下,对金黄色葡萄球菌的灭菌率可达以85%。抗菌玻璃纳米TiO2薄膜涂覆于玻璃( 如日用玻璃器皿、平板装饰玻璃等) 表面,可制成有杀菌功能的玻璃制品,广泛应用于医院、宾馆等大型公共场所。雷阎盈[8]制备的TiO2微晶膜玻璃,具有杀菌广谱高效的特点。自然光照射30min后,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的杀菌率均达到90%以上。 5.2 抗菌不锈钢 纳米TiO2薄膜涂覆于不锈钢表面可制备成具有杀菌性能的不锈钢,在食品工业、医疗卫生乃至一般家庭都有广泛的应用前景。汪铭[9]制备了涂覆有Ag+/TiO2薄膜的抗菌不锈钢,与普通不锈钢相比,其材料性能基本相同,抗菌性能随着膜层中含银量的增加而提高。当含银量大于2%时,不锈钢的抗菌率可达到90%以上。 5.3 抗菌塑料 纳米TiO2粉末与树脂高分子材料掺混可以制备成抗菌塑料。徐瑞芬[10]制备的经表面包覆处理过的纳米锐钛矿相TiO2抗菌塑料具有长效广谱的抗菌性能。丁更新用掺杂银离子的纳米二氧化钛与聚乙烯母粒掺混制备的抗菌塑料,吹制成薄膜用于牛奶包装,能起到杀菌保鲜作用,在冷藏条件下,可保存10d。 5.4 抗菌涂料 将纳米TiO2粉末添加于苯丙配液中可制备成抗菌涂料,是值得大力推广的一种绿色环保材料。徐瑞芬[11]自制的纳米TiO2抗菌涂料,杀菌作用彻底持久,而且在室内自然光、日光灯甚至黑暗处微光条件下,也能起到较强的杀菌效果,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢的杀菌率均可达到90%以上。 5.6 其它 纳米TiO2粉体还可以掺入天然纤维或聚合物长丝中纺制成抗菌纤维,用于制作医疗用品等。另外,黎霞[12]制备的纳米氧化钛/磷灰石复合材料,既可以用于化妆品材料,又可用于和多种医用高分子材料制备成高性能的纳米抗菌复合材料,其在无光照和有光照培养下,都具有较强的抗菌性能。
6 结语 人们在提高TiO2光催化活性方面做了大量的工作和深入的研究,取得了一定的突破进展。但TiO2的晶态结构、表面结构、能带结构等结构因素与其光催化性能的之间内在联系还需要大量仔细的研究。在有效提高太阳光和可见光的利用率方面,其催化反应机理还需深入探讨。如今的实验理论离大规范生产和应用还有一段距离,但是作为一种新型的无机抗菌材料,它显示出潜在的优异性能是不容忽视的。 参考文献 [1] 祖庸,雷阅盈,李晓娥.纳米TiO2一种新型的无机抗菌剂[J].现代化工11，(5):46-48 [2] 高派,郑珊,张育红.纳米氧化钱光催化材料及应用[M].北京化学工业出版社，2002.12 [3] 杨毅,邓国栋,尹强,等.纳米SiO2/TiO2 复合食品抗菌材料[J]. 精细化工,2001,18(12):703-70 [4] 鞠剑峰,李澄俊,徐铭,等.纳米二氧化钛复合材料的抗菌性能研究[J].精细化工,2003,20(11):41-43. [5] 高濂,郑珊,张青红.纳米氧化钛光催化材料及应用[M].北京:化学工业出版社,2002. [6] 刘平,王心晨,付贤智,等.光催化自清洁陶瓷的制备及其特性[J].无机材料学报,2000,15: 88-92 [7] 钱泓,范益群,徐南平,等. TiO2生态陶瓷的制备及其抗菌性能[J].南京化工大学学报,2001,23(3) [8] 雷盈,张秀成,余历军,等. TiO2纳米微晶膜杀菌玻璃的研究[J].建筑玻璃与工业玻璃,2003,4:21-23. [9] 汪铭,丁更新,曹旭丹,等.不锈钢基片上制备AgZ/TiO2抗菌薄膜的研究[J]. 材料科学与工程学报,2003,21(3): 379-381. [10] 徐瑞芬,许用艳,付国柱,等.纳米TiO2在抗菌塑料中的应用性能研究[J]. 塑料,2002,31(3): 2-29. [11] 徐瑞芬,徐广为,许用艳.复合涂料中纳米TiO2降解污染物和抗菌性能研究[J].化工进展,2003,22(11):1193-1195. [12] 黎霞,魏杰,李玉宝.二氧化钛/磷灰石纳米抗菌复合材料的研究[J].功能材料,2004,35(1): 119-121.
