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    宣城晶瑞新材料有限公司

    專業從事納米新材料技術研究、生產以及應用的企業

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    納米氧化鋅抗菌性能及其機制

    有了人類就有和病毒和細菌的戰爭,雖然每次都以人類的勝利而告終,但是我們卻付出了慘重的代價。

     

    目前市場上常見的PM2.5口罩,只能過濾空氣中直徑2.5微米的顆粒物,而N95口罩,是能阻擋空氣中95%的直徑2.5微米的顆粒物,目前從Sars,流感,埃博拉、Mers等病毒都可以懸浮在空氣中,而且直徑通常是在60-140納米,最小的直徑可以達到70-90納米,對比一下就知道,PM2.5的口罩是無法抵擋病毒的入侵的,如果有一種新型的防護裝備可以抵御納米級別病毒的入侵,將大大降低人類的感染率。

     

    將納米氧化鋅VK-J30添加在纖維的表面,表面形成納米氧化鋅的保護層制成織物,使織物可以抵抗納米級的病毒,這樣將大大降低病毒的入侵。

     

    納米氧化鋅抗菌性能及其機制

    1,鋅離子的游離

    鋅離子對生物體內蛋白質代謝起著重要調節作用,如參與輔酶、酶、DNA結合蛋白等的構成,但高濃度的鋅離子會破壞菌體的內環境,繼而破壞細菌結構。氧化鋅在水介質中電解能釋放出鋅離子,游離的鋅離子吸附到細菌細胞壁表面,使細菌細胞壁受損,破壞細胞的固有形態;此外納米氧化鋅顆粒亦可通過直接與細胞膜的磷脂雙分子層接觸而導致細胞死亡,破壞細胞膜的完整性,增加納米粒子進入的可能性,并且最終導致細胞死亡而達到抗菌的作用,另外氧化鋅抗菌的特色在于殺滅細菌后,鋅離子可以從細胞中游離出來,不斷重復上述過程。

     

    2,納米氧化鋅粒子與細菌的相互作用力

    當粒子達到納米級時,粒子的物理性質發生改變,具有很高的表面活性和較大的比表面積,與細菌表面作用力增強,容易與細菌表面發生相互作用,且納米粒子直徑越小則相互作用越強,納米氧化鋅的抗菌性也可能歸因于納米氧化鋅粒子與細菌表面的相互作用。有學者觀察到,具有小微晶尺寸的氧化鋅納米顆粒對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌活性強于大微晶尺寸氧化鋅顆粒,同時還觀測到小微晶尺寸的氧化鋅納米顆粒釋放的鋅離子量遠高于大微晶尺寸氧化鋅顆粒,因而氧化鋅納米顆粒具有更強的殺菌能力。此外由于金屬氧化物在水中帶正電荷可與細菌表面帶負電荷的基團結合,靜電作用加強了金屬氧化物與細菌之間的相互作用力。

     

    3,納米氧化鋅產生的活性氧

    納米氧化鋅的另一種抗菌機制可能與活性氧相關,活性氧可破壞細菌細胞的完整性,從而抑制細菌的生長。氧化鋅是一種寬禁帶半導體氧化物,當照射光的光子能量等于或大于氧化鋅禁帶寬度能量時,處于價帶上的電子就會激發躍遷到導帶上,它能導致形成正電價帶(空穴)和帶負電的自由電子帶。在氧化鋅納米顆粒的表面上,空穴與羥基反應并吸收水以產生羥基自由基;在氧氣存在下,導帶中的孤電子產生超氧離子、羥基自由基,而這些超氧離子和羥基自由基即為活性氧?;钚匝跫捌溲苌飼茐募毦毎?,產生溶菌作用或促進納米粒子在菌體內聚集并最終導致細菌死亡。

     

       宣城晶瑞新材料有限公司專業生產納米氧化鋅,納米氧化鋁,納米氧化鈦,納米氧化鋯,納米氧化硅,納米氧化鎂,納米氧化鈰,納米氧化釔,納米氧化鑭,納米偏鈦酸,納米三氧化鎢,納米氫氧化鋁,納米氫氧化鎂等。

     

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