生态抗菌陶瓷与无机抗菌剂发展概况

Vol.39,No.2 2021年2月中国资源综合利用China Resources Comprehensive Utilization0综述席夫碱在抗菌材料中的应用研究进展陈自兵，李玲，方彦杰，王佩山，王泽坤（中北大学材料科学与工程学院，太原030051）摘要：本文介绍了部分新型的含席夫緘结构鸽抗菌材料及其性能，简述了抗菌材料在纤维制品、塑料制品、玻璃制品、不锈钢制品和陶瓷制岛等方面的应用，并分析了抗菌材料的应用价值和实践意义。

大量研究结果分析表明，抗菌材料具有光明的发展前景。

关键词：席夫碱环氧树脂；抗菌材料；应用中图分类号：0641.4文献标识码：A文章编号：1008-9500（2021）02-0089-04DOI:10.3969/j.issn.l008-9500.2021.02.028Application Research Progress of Schiff Base in Antibacterial Materials CHENZinbing,U Ling,FANG Yanjie,WANGPeishan,WANGZekun(School of Materials Science and Engineering,North University of China,Taiyuan030051,China)Abstract:This paper introduced some new antibacterial materials with schiff base structure and their properties,briefly described the application of antibacterial materials in fiber products,plastic products,glass products,stainless steel products and ceramic products,etc.,and analyzed the application value and practical significance of antibacterial materials.A large number of research results show that antibacterial materials have bright prospects for development.Keywords：antibacterial material;performance;application细菌在人们的生活中无处不在，细菌感染会威胁人体健康。

综述与评述Summary&Review具有抗菌作用的抗菌产品，在疫情时期和后疫情时期均受到广大消费者的特别关注，这类产品的主要特点是产品表面具有抑制或杀灭接触到表面的细菌微生物的作用，即具备抗菌功能。

而抗菌陶瓷作为一类新型功能建材产品，其抗菌功能的实现从技术角度主要有两种途径，一是在陶瓷釉层表面再施涂一层抗菌材料并通过低温烧成等方法使抗菌层固定，二是抗菌成分直接与陶瓷釉料结合，制成抗菌釉然后施涂于陶瓷坯体上一次烧成得到。

第一种方法施涂的抗菌材料主要有两类，一类是光催化氧化钛系列的抗菌材料，另一类是金属银浆直接喷涂在陶瓷釉层表面，这一技术解决了直接在釉层中掺金属银用量大、成本高等问题，产品表面不易脱落、抗菌性好。

第二种方法是直接制备抗菌功能釉，国内多数厂家以这种抗菌陶瓷技术为主。

这种方法的问题是金属成分掺量多、成本高、高温烧成易散失或不能完全到表层，抗菌性易减弱[1]。

抗菌产品的主要特点就是能够对表面的细菌有抑制或杀灭作用。

然而，细菌是一类用肉眼根本看不到、摸不着的微生物，所谓的抗菌作用不能直接观测，而是需要通过微生物实验室进行一系列专业的检测，最终反应其抗菌作用的大小。

美国、日本、国际标准化组织以及我国均制定了抗菌产品的检测标准，对抗菌产品抗菌作用大小的检测方法和流程均有严格规定，这类标准不仅针对抗菌陶瓷，也包含了适用于抗菌塑料、抗菌涂料等建材产品。

本文综述了建材产品的国内外抗菌性能检测方法，重点以陶瓷产品的抗菌性能为研究对象，研究分析了不同国家陶瓷产品抗菌性能的检测标准，并对其差异性进行了比较分析，对我国抗菌陶瓷产品的质量评价具有指导意义，可以提升我国抗菌陶瓷产品质量安全水平。

无论是国内还是国外，不乏以陶瓷、塑料、涂料、马桶等建材产品为测试主体的抗菌性能检测标准，详见表1、表2。

纵观国内外建材产品的抗菌性能检测标准，可以发现抗菌性能检测方法主要有四种：扩散法、贴膜法、振荡法和吸收法。

扩散法，属于定性方法，其试验原理为利用抗菌剂不断溶解，经琼脂扩散形成不同浓度梯度，试样放在两层培养基上，培养一定时间后，根据培养基和试验接触处细菌繁殖的程度，定性评定试样的抗菌性能。

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。

抗菌剂（杀菌剂）成分分析，配方技术开发导读：本文详细介绍了抗菌剂的研究背景，种类特点，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。

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1.背景微生物是存在于自然界的一群体形细小、构造简单、肉眼无法直接看到，必须借助显微镜等设备才能观察到的微小生物。

微生物的种类有很多，主要有：细菌，真菌，病毒等。

微生物虽然个体微小，但仍具有一定的形态结构、生理功能，并能在适宜的条件下迅速繁殖生长。

微生物从有益性和有害性两方面影响着人类的生存环境。

一方面，绝大多数的微生物对人类和动植物是无害的，甚至是有益和必须的：人们利用微生物进行酿造，食品加工等；空气中的氮气也是依靠固氮菌等作用才能被植物吸收利用。

但是另一方面，也有一部分的微生物可以引起对人类和动植物的危害，这些有害微生物的传播和蔓延更严重威胁着人类的健康和安全。

如：霍乱、肺炎、疟疾、结核及肝炎等都是由于细菌等微生物的传播引起的。

据世界卫生组织(WHO)报道，全世界1995年死亡5200万人，其中因细菌传染引起的死亡人数为1700万，约占1/3。

1996年日本发生病原性大肠杆菌O-157引起的全国范围内的食物中毒，2003年在中国爆发的SARS以及多年以来世界范围内的禽流感，都是微生物危害人类健康的典型例子。

此外，微生物容易在材料表面吸附生长，从而引起各种工业材料、化妆品、医药品等的分解、变质和腐败，从而使产品的寿命减短。

1965年英国因霉腐造成的棉布损失达到数百万英镑之多，而当年美国因微生物破坏造成的橡胶损失价值超过了2300万美元。

1996年国内统计表明因霉变造成的物质损失高达亿元，是同期火灾损失的23倍。

因此，控制和消灭有害微生物的生长和繁殖，是一项与人类生活和健康息息相关的重要课题。

2.抗菌材料的发展状况沉睡在埃及金字塔中的木乃伊的包裹布可能就是人类有意识地使用的最早的抗菌物品了，当然其所用的植物浸渍液也就成了人类最早使用的抗菌剂。

纳米材料的抗菌性能的研究进展某某（学校，系部，地方邮编）摘要：近些年，随着科技的飞速发展，纳米材料受到了越来越多的关注，也有越来越多的人开始开发以及使用纳米材料。

由于纳米抗菌材料的安全、高效、广谱等优点将成为纳米科技和生物工程发展的主要方向。

纳米抗菌产品不断进入人们的日常生活，为人们的健康带来了很大的好处。

纳米抗菌产品正在蓬勃发展，朝着实用化、多样化方向发展。

文章以纳米抗菌材料为目标，研究其抗菌性能及制备方法。

关键词：纳米材料抗菌性能制备方法Antibiotic property of Nano-materialsCHEN Qiu-yue(Changzhou Institute of Engineering Technology, chemical engineering, Changzhou, 213100) Abstract: These years，with the rapid development of nanotechnology，nanoscale materials catch more and more attention，more and more people begin to develop and use nanoscale materials。

As aresult of nano antibacterial material safety, efficient, broad-spectrum and nanotechnology and biotechnology will become the main direction of development. Nano antibacterial products continue to enter the daily life of people, for the people's health has brought great benefits. Nano antibacterial products is booming, towards the practical, the direction of diversification. The nano antibacterial materials as the goal, to study its antibacterial properties and preparation method thereof.Key words: nanoscale materials，antibacterial properties，preparation method1前言纳米材料因其颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点而具有独特性质及新的规律，如量子尺寸、表面效应和局域场效应、祸合效应等特性使其成为许多研究领域的研究热点[1]。