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文檔簡(jiǎn)介
納米銀的相關(guān)認(rèn)識(shí)一?納米銀簡(jiǎn)介納米銀(NanoSilver)就是將粒徑做到納米級(jí)的金屬銀單質(zhì)。納米銀粒徑大多在25納米左右,對(duì)大腸桿菌、淋球菌、沙眼衣原體等數(shù)十種致病微生物都有強(qiáng)烈的抑制和殺滅作用,而且不會(huì)產(chǎn)生耐藥性。動(dòng)物試驗(yàn)表明,這種納米銀抗菌微粉即使用量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)劑量的幾千倍,受試動(dòng)物也無(wú)中毒表現(xiàn)。同時(shí),它對(duì)受損上皮細(xì)胞還具有促進(jìn)修復(fù)作用。值得一提的是,該產(chǎn)品遇水抗菌效果愈發(fā)增強(qiáng),更利于疾病的治療。專(zhuān)家認(rèn)為,這種納米銀抗菌微粉還可廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、紡織服飾、水果保鮮、食品衛(wèi)生等領(lǐng)域.1.1納米銀的特點(diǎn):1.納米銀是粉末狀銀單質(zhì),粒徑小于100nm,—般在25-50nm之間。2?納米銀的性能與其粒徑有直接關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),粒徑越小,價(jià)態(tài)越咼,殺菌性能越強(qiáng)。應(yīng)用領(lǐng)域:纖維(織物、成品),信息產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)、生態(tài)環(huán)境,日常生活用品。1.2產(chǎn)品特點(diǎn):永久性抗菌洗滌不影響其功能;具有天然色彩,可調(diào)配顏色,應(yīng)用后不影響染色、可完全替代鉛系、錫系焊接、無(wú)毒害,無(wú)污染、永久性除菌,不傷害人體。1.3七大抗菌特點(diǎn):納米銀,是利用前沿納米技術(shù)將銀納米化,納米技術(shù)出現(xiàn),使銀在納米狀態(tài)下的殺菌能力產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,極少的納米銀可產(chǎn)生強(qiáng)大的殺菌作用,可在數(shù)分鐘內(nèi)殺死650多種細(xì)菌,廣譜殺菌且無(wú)任何的耐藥性,能夠促進(jìn)傷口的愈合、細(xì)胞的生長(zhǎng)及受損細(xì)胞的修復(fù),無(wú)任何毒性反應(yīng),對(duì)皮膚也未發(fā)現(xiàn)任何刺激反應(yīng),這給廣泛應(yīng)用納米銀來(lái)抗菌開(kāi)辟了廣闊的前景,是最新一代的天然抗菌劑,納米銀殺菌具有以下特點(diǎn):1)廣譜抗菌納米銀顆粒直接進(jìn)入菌體與氧代謝酶(-SH)結(jié)合,使菌體窒息而死的獨(dú)特作用機(jī)制,可殺死與其接觸的大多數(shù)細(xì)菌、真菌、霉菌、抱子等微生物。經(jīng)國(guó)內(nèi)八大權(quán)威機(jī)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn):其對(duì)耐藥病原菌如耐藥大腸桿菌、耐藥金葡萄球菌、耐藥綠膿桿菌、化膿鏈球菌、耐藥腸球菌,厭氧菌等有全面的抗菌活性;對(duì)燒燙傷及創(chuàng)傷表面常見(jiàn)的細(xì)菌如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、白色念珠菌及其它G+、G-性致病菌都有殺菌作用;對(duì)沙眼衣原體、引起性傳播性疾病的淋球菌也有強(qiáng)大的殺菌作用。一種抗生素能殺滅大約6種病原體,而納米銀可殺滅數(shù)百種致病微生物。殺滅細(xì)菌、真菌、滴蟲(chóng)、支/衣原體、淋球菌,殺菌作用強(qiáng),對(duì)抗菌素耐藥菌有同樣殺滅作用!2) 強(qiáng)效殺菌據(jù)研究發(fā)現(xiàn),Ag可在數(shù)分鐘內(nèi)殺死650多種細(xì)菌。納米銀顆粒與病原菌的細(xì)胞壁/膜結(jié)合后,能直接進(jìn)入菌體、迅速與氧代謝酶的巰基(-SH)結(jié)合,使酶失活,阻斷呼吸代謝使其窒息而死。獨(dú)特的殺菌機(jī)理,使得納米銀顆粒在低濃度就可迅速殺死致病菌。3) 滲透性強(qiáng)納米銀顆粒具有超強(qiáng)的滲透性,可迅速滲入皮下2mm殺菌,對(duì)普通細(xì)菌、頑固細(xì)菌、耐藥細(xì)菌以及真菌引起的較深處的組織感染均有良好的殺菌作用。4) 修復(fù)再生納米銀可促進(jìn)傷口愈合,促進(jìn)受損細(xì)胞的修復(fù)與再生,去腐生肌,抗菌消炎改善創(chuàng)傷周?chē)M織的微循環(huán),有效地激活并促進(jìn)組織細(xì)胞的生長(zhǎng),加速傷口的愈合,減少疤痕的生成。5) 抗菌持久納米銀顆粒利用專(zhuān)利技術(shù)生產(chǎn),外有一層保護(hù)膜,在人體內(nèi)能逐漸釋放,所以抗菌效果好。6) 安全無(wú)毒早在《本草綱目》中記載:生銀,無(wú)毒;美國(guó)公共衛(wèi)生局1990年《關(guān)于銀毒性的調(diào)查報(bào)告》中說(shuō)明:銀對(duì)人體無(wú)明顯毒副作用;;內(nèi)米銀是局部用藥,銀含量少,是最安全的用藥方式。經(jīng)試驗(yàn)考察發(fā)現(xiàn)小鼠在口服最大耐受量925mg/kg,即相當(dāng)于臨床使用劑量的4625倍時(shí),無(wú)任何毒性反應(yīng),在兔的皮膚刺激實(shí)驗(yàn)中,也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何刺激反應(yīng)。7) 無(wú)耐藥性納米銀屬于非抗菌素殺菌劑:納米銀能殺滅各種致病微生物,比抗菌素更強(qiáng),10nm大小的納米銀顆粒獨(dú)特抗菌機(jī)理可迅速直接殺死細(xì)菌,使其喪失繁殖能力,因此,無(wú)法生產(chǎn)耐藥性的下一代,能有效避免因耐藥性而導(dǎo)致反復(fù)發(fā)作久治不愈。二?納米銀的研究現(xiàn)狀2.1國(guó)外動(dòng)態(tài):1999年,美國(guó)政府決定把納米技術(shù)研究列入二^一世紀(jì)前10年11個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域之一,將對(duì)納米技術(shù)經(jīng)費(fèi)加倍投入。美國(guó)已在納米結(jié)構(gòu)組裝體系和高比表面納米顆粒制備與合成方面領(lǐng)導(dǎo)世界的潮流,在納米功能涂層設(shè)計(jì)改性及納米材料在生物技術(shù)中的應(yīng)用與歐共體并列世界第一,納米尺寸的元器件和納米固體也將和日本分庭抗禮。1999年7月,美國(guó)加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校與惠普公司合作研制成功100nm芯片,美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)和普林斯頓大學(xué)于1998年制備成功了量子磁盤(pán)。美國(guó)商家已組織有關(guān)人員迅速轉(zhuǎn)化,以巨磁電阻為原理的納米結(jié)構(gòu)器件已在美國(guó)問(wèn)世,并將在磁存儲(chǔ),磁記憶和計(jì)算機(jī)讀寫(xiě)磁頭方面有著重要的應(yīng)用前景。最近美國(guó)柯達(dá)公司研究部成功地研究了一種既具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉末,預(yù)計(jì)將給彩色影像帶來(lái)革命性的變革。2.2國(guó)內(nèi)進(jìn)展:納米材料基礎(chǔ)研究方面我國(guó)采用了多種物理、化學(xué)方法制備金屬和合金(晶態(tài),非晶態(tài)及納米微晶)氧化物,氮化物,碳化物等化合物納米粉末,建立了相應(yīng)的設(shè)備,做到納米微粒的尺寸可控,并制成了納米薄膜和塊材。近年,我國(guó)已建立和發(fā)展了制備納米結(jié)構(gòu)組裝體系的多種方法。研制了氣體蒸發(fā),磁控濺射,激光誘導(dǎo)CVD,等離子加熱氣相合成等多種制備納米材料的裝置,發(fā)展了化學(xué)共沉淀,溶膠一凝膠,微乳液水熱,非水溶劑合成和超臨界液相合成制備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導(dǎo)體等多種納米材料的方法,研制了性能優(yōu)良的多種納米復(fù)合材料。納米材料和納米結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)手段基本齊全,達(dá)到了國(guó)際二十世紀(jì)90年代末的先進(jìn)水平。三?發(fā)展方向3.1解決當(dāng)前制備方法的不足由于納米銀粉的粒徑較小,表面活性較大,易于團(tuán)聚并且粉末表面易被氧化,因此,如何改善納米銀粉的分散性及怎樣防止銀粉被氧化也是一個(gè)重要研究方向。3.2制備的新方法新技術(shù)納米銀的制備方法很多,運(yùn)用已有的方法,人們已經(jīng)合成出各種粒徑的球形納米粒子,也合成出納米線及樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)的具有一定空間結(jié)構(gòu)的銀納米材料等。近年來(lái),人們正在探索制備納米銀的新方法和新技術(shù)。目前,已經(jīng)可以通過(guò)生物的方法在人造環(huán)境中合成出特定空間結(jié)構(gòu)的銀納米晶。隨著納米銀應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,其制備手段也將會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展。其發(fā)展趨勢(shì)是在開(kāi)發(fā)新的制備方法的同時(shí),將液相還原、入射線輻射等合成技術(shù)同模板技術(shù)相結(jié)合,合成出更精細(xì)的納米銀粒子和更規(guī)整更多樣化的納米銀多維結(jié)構(gòu),促進(jìn)納米銀材料的實(shí)用化進(jìn)程。3.3納米粒子的控制生長(zhǎng)研究長(zhǎng)期以來(lái),納米尺度顆粒的制備和性質(zhì)研究一直是一個(gè)很活躍的研究領(lǐng)域,因?yàn)樗鼈儾粌H具有新奇的性能,而且有可能在新技術(shù)中得到應(yīng)用。由于納米尺度粒子的性質(zhì)通常與顆粒尺寸和形狀有關(guān),所以控制粒子的尺寸及形狀是粒子制備的一個(gè)重要目的,也是調(diào)變粒子性質(zhì)的一個(gè)重要方法。相對(duì)于顆粒尺寸的控制而言,形狀的控制更為困難。這是因?yàn)樘幱诟吣芰繝顟B(tài)的納米粒子,傾向于相互團(tuán)聚并長(zhǎng)大。環(huán)境的變化也能影響納米粒子的生長(zhǎng)。因此,常規(guī)方法制備的納米粒子一般為尺寸分布較寬的不規(guī)則球形。在納米粒子的成核一生長(zhǎng)過(guò)程中,如果環(huán)境是穩(wěn)定且均勻的,則有可能得到形狀規(guī)則的納米粒子。調(diào)節(jié)納米粒子的成核一生長(zhǎng)環(huán)境將有助于解決其尺寸利形貌控制問(wèn)題,這正是化學(xué)家所擅長(zhǎng)的。已經(jīng)報(bào)道的控制生長(zhǎng)的納米粒子有球形、棒狀、正方形、六邊形和三角形等不同形狀。制備形狀、尺寸可控、分布均勻的納米粒子及受人為調(diào)控的無(wú)機(jī)新型材料是現(xiàn)代材料科學(xué)研究的一個(gè)重要方向、熱點(diǎn)和難點(diǎn)。3.4將入射線輻射同模板技術(shù)相結(jié)合入射線輻射法可在常溫常壓下操作,具備周期短且工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。模板技術(shù)即選用不同的表面活性劑,具有粒度可控等優(yōu)點(diǎn)。若將入射線輻射同模板技術(shù)相結(jié)合,可制得粒度均勻的納米銀粉。四?納米銀材料的應(yīng)用納米材料因具有很高的表面能和化學(xué)活性而顯示出獨(dú)特的熱、電、光、聲、磁、力學(xué)性能和催化性能,廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、化工、醫(yī)學(xué)、光學(xué)、電子、電器等行業(yè),具有廣闊的應(yīng)用前景。4.1超導(dǎo)方面的應(yīng)用據(jù)報(bào)道,用70nm的銀粉制成的輕燒結(jié)體做熱交換材料,可使制冷機(jī)工作溫度達(dá)到0.01?0.003K,效率較傳統(tǒng)材料高30%。通過(guò)研究不同含量納米銀摻雜的(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox塊材,發(fā)現(xiàn)納米銀摻雜使材料熔點(diǎn)降低,加速了高Tc(Tc指臨界溫度,即從正常狀態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的過(guò)程中,電阻消失的溫度)相的形成;納米銀摻雜大大提高了磁通蠕動(dòng)激活能,其中最佳摻雜15%(質(zhì)量)Ag時(shí)激活能提高5?6倍;納米銀摻雜樣品的釘扎能u(H)隨磁場(chǎng)降低比非摻雜樣品要慢,改善了磁場(chǎng)下的傳輸性能;納米銀摻雜使晶間損耗峰向高溫移動(dòng)20K,改善了晶界弱連接,并大大增強(qiáng)了晶界的渦旋釘扎能力。將納米銀引入超導(dǎo)材料的合成中,大大推動(dòng)了超導(dǎo)領(lǐng)域的發(fā)展。4.2化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用納米銀可以用作多種反應(yīng)的催化劑。Li及石川等人通過(guò)考察復(fù)合催化劑納米級(jí)Ag/H—ZSM—S在CH4選擇還原NO反應(yīng)中的活性和選擇性。發(fā)現(xiàn)用含納米銀高于7%的催化劑時(shí),NO轉(zhuǎn)化率顯著提高,表明分子篩外表面納米銀的存在提高了銀催化劑在CH。選擇還原NO反應(yīng)中的活性。再如,在聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的激光離解反應(yīng)過(guò)程中,加入納米銀粒子,納米銀粒子導(dǎo)致聚合物炭化,在界面產(chǎn)生誘導(dǎo)石墨化作用;同時(shí)納米銀粒子與聚甲基丙烯酸甲酯的界面發(fā)生反應(yīng),改變了粒子對(duì)激光能量的轉(zhuǎn)化方式,減弱其激光炭化作用??傊{米銀粒子的加人改變了聚合物體系對(duì)激光能量的吸收和轉(zhuǎn)換方式,導(dǎo)致其激光離解發(fā)生變化。4.3生物材料方面的應(yīng)用用納米銀一金顆粒與聚乙烯醇縮丁醛作復(fù)合酶膜基質(zhì)固定葡萄糖氧化酶(GOD),構(gòu)建葡萄糖生物傳感器。實(shí)驗(yàn)證明,納米銀顆粒的介人可以大幅度提高氧化酶的催化活性,顯著提高GOD酶電極的響應(yīng)靈敏度,使響應(yīng)電流從相應(yīng)濃度的幾十nA增強(qiáng)到幾萬(wàn)nA。這種借助納米銀顆粒固定酶的方法使得GOD用量減少、操作方便,且不需昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,易于工業(yè)化,從而為納米生物傳感器的組裝提供了可能性,為納米顆粒在生物材料領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。4.4光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用納米銀可用作表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)的基質(zhì),實(shí)驗(yàn)證明SERS譜的獲得與吸附分子的電性及納米銀的表面電性有關(guān)。根據(jù)分子的電性,選取不同電性的納米銀,可以獲得較強(qiáng)的SERS譜,進(jìn)而擴(kuò)大SERS的研究范圍。同時(shí),納米銀粒子由于其表面等離子振蕩吸收峰附近具有超快的非線性光學(xué)響應(yīng),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)把納米銀摻雜在半導(dǎo)體或絕緣體中,可獲得較大的非線性極化率,利用這一特性可制作光電器件,如光開(kāi)關(guān)、高級(jí)光學(xué)器件的顏色過(guò)濾器等。此外,在化纖中加入少量的納米銀,可以改變化纖品的某些性能,并賦予很強(qiáng)的殺菌能力。據(jù)以色列報(bào)道,納米銀粉的導(dǎo)電率比普通銀塊至少高20倍,因而納米銀粒子也可以用作集成電路中的導(dǎo)電銀漿、電池電極材料。納米銀還可用作照相制版的基質(zhì)等。4.5納米銀在涂料中的應(yīng)用日本住友大阪水泥株式會(huì)社推出一種抗菌涂料,即向涂料中加入0.01wt%的20nm和50nm銀粒子。所得涂料覆在汽車(chē)表面,經(jīng)抗菌試驗(yàn)表明,當(dāng)濃度為8.4X105efu/ml的大腸桿菌與濃度為6.6X105efu/ml的金黃色葡萄球菌和含0.01wt%的50rim銀粒涂層接觸24h后,剩余的殘余W\<5efu/ml,即99.999%的大腸桿菌和99.999%的金黃色葡萄球菌被殺死。將該涂料在日光下暴曬400h后,其顏色不變.而不加納米銀粒的涂料無(wú)抗菌性能。這就有效的解決了公交汽車(chē)天天消毒,但是只第一個(gè)乘客乘車(chē)時(shí)處于安全衛(wèi)生的條件,而第二名以后的乘客仍處于在二次污染或等于沒(méi)有消毒的環(huán)境中。4.6納米銀醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用由于納米銀是非抗生素類(lèi)殺菌劑,目前沒(méi)有任何細(xì)菌對(duì)銀產(chǎn)生耐藥性,所以在醫(yī)藥行業(yè)中應(yīng)用倍受關(guān)注,尤其在外科和婦科中的應(yīng)用與日俱增。YinHQ,Lanford等在臨床中觀察納米銀對(duì)創(chuàng)面的實(shí)驗(yàn)中2組創(chuàng)面用藥前共檢出細(xì)菌80株,在用藥時(shí)均未檢出細(xì)菌。但是動(dòng)態(tài)觀察至用藥后6、12d,試驗(yàn)組細(xì)菌培養(yǎng)呈陰性時(shí)間明顯提前。納米銀對(duì)于燒傷病房常見(jiàn)的MRSA顯示了強(qiáng)大的清除細(xì)菌能力。DemlingRH等對(duì)20例燒傷患者進(jìn)行植皮術(shù),結(jié)果顯示納米銀使網(wǎng)狀上皮移植皮的上皮化率提高40%,對(duì)于燒傷殘余刨面有較好的促進(jìn)修復(fù)作用,試驗(yàn)組愈合時(shí)間較對(duì)照組明顯縮短。胡驍驊等通過(guò)臨床觀察及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)認(rèn)為,納米銀抗菌醫(yī)用敷料是一種抗感染作用較強(qiáng)、吸收少、毒副作用小、使用方便的燒傷臨床外用藥。近來(lái),國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)上市了阿希米(全稱(chēng)為阿希米納米銀婦女外科抗菌器,有效成分為納米銀)。林小惠等對(duì)289例陰道炎患者,188例宮頸炎患者,用阿希米(片劑型)治療,每晚1支,連用6天。結(jié)果,陰道炎和宮頸炎的總有效率分別為97.9%和92.0%。尤其啊希米(片劑型)治療陰道炎,宮頸炎療效較好,無(wú)不良反應(yīng),不產(chǎn)生交叉感染.另外深圳愛(ài)杰特醫(yī)藥科技有限公司生產(chǎn)的新一代納米銀殺菌劑愛(ài)杰特凝膠。辜學(xué)敏、李潔明對(duì)100例陰道炎患者,使用對(duì)陰道炎患者使用愛(ài)杰特凝膠,每天1支,3-6天為一個(gè)療程,一般治療1-2個(gè)療程進(jìn)行治療,結(jié)果治愈率為95%。在治愈的95例這個(gè),其中35例非特異性陰道炎患者均在1個(gè)療程內(nèi)完全治愈;60例滴蟲(chóng)性、霉菌性陰道炎1個(gè)療程后30例患者轉(zhuǎn)陰,轉(zhuǎn)陽(yáng)率為46.2%,2個(gè)療程后全部患者轉(zhuǎn)陰,并堅(jiān)持治療2個(gè)療程后,未見(jiàn)復(fù)發(fā)。4.7納米銀在凈水系統(tǒng)水上的應(yīng)用廢水或凈水工程的水處理上,由于水中可能含有有機(jī)物。廢氯,色度以及臭味等,可以利用較具有經(jīng)濟(jì)效益的活性碳去除活性碳雖然可吸附水中污染物,但是水中的微生物也會(huì)黏附上并繁殖。一旦經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后,會(huì)產(chǎn)生生物膜,使得出流水濁度提高,水中自由的氯減少情形,影響后續(xù)水質(zhì)處理,活性碳載銀的主要目的是為了利用納米銀的抗菌能力,將吸附在活性碳上且繁殖生長(zhǎng)的微生物殺死已有報(bào)道指出利用化學(xué)方法將Ag+還原成Ag,直接載在活性碳上,分別可使大腸桿菌何與金黃色葡萄球菌與濃度為7ug/ml砒與32.5ug/ml的Ag+活性碳接觸2h后致死?;ň叭幔?qū)⑸虾HA實(shí)納米材料有限公司生產(chǎn)的納米銀粉體應(yīng)用到凈水系統(tǒng)中得到當(dāng)自來(lái)水以2cm/S的速度流入HDPE與HDPE-Ag的配水系統(tǒng),經(jīng)過(guò)32天后,出流水細(xì)菌數(shù)以通過(guò)HDPE-Ag管者略低于HDPE.HDFE-Ag管壁上生物膜菌量則遠(yuǎn)低于HDPE管上的生物膜量.若水流速度降為0.15cm/S或水樣以水力停留2天的進(jìn)流方式HDPE-Ag出流水的生菌數(shù)都低于以HDPE管材設(shè)置的配水系統(tǒng),顯示HDPE-Ag管具有殺苗能力。進(jìn)一步闡明納米銀在配水系統(tǒng)中的主要角色。4.8納米銀在紡織品上的應(yīng)用高冬梅等采用納米銀對(duì)毛織物進(jìn)行整理后得到抗菌毛織品,整理后制品對(duì)大腸稈菌、金黃色葡萄球菌的抑菌效果好并且整理后對(duì)白度,透氣性、斷裂強(qiáng)力和折皺回復(fù)角的影響很小.目前上海華實(shí)納米材料有限公司針對(duì)納米銀應(yīng)用在紡織品上使紡織品具有持久的抗菌性能而推出納米銀抗菌整理劑NS-TPA,主要成分納米銀膠體和黏臺(tái)劑和其他助劑按照一定的配比采用浸軋法或是浸漬法對(duì)紡織品進(jìn)行整理。整理后的布料按照ISO6330:2000洗滌方式洗滌50次后按照紡織品的抗菌試驗(yàn)方法JISL1902:2003進(jìn)行測(cè)試,抗菌率仍然達(dá)到99%以上。殺菌活性值大于2。并且處理后白色的紡織品幾乎投有色變現(xiàn)象,對(duì)布料其他性能也幾乎沒(méi)有影響.因此將納米銀應(yīng)用到紡織品的應(yīng)用領(lǐng)域更加推廣例如醫(yī)院住院部以及賓館的床上用品等。納米銀膠體NS-LP在微生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了最低抑菌濃度測(cè)試,其對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度MIC均小于等于5mg/kg。測(cè)試情況如下:MIC值確定試驗(yàn)]《消毒技術(shù)規(guī)范瓊脂法》)不含抗菌刑的大腸稈菌菌液生長(zhǎng)情況不含抗菌劑的金黃色葡萄菌轅生長(zhǎng)情況不含抗菌刑的大腸稈菌菌液生長(zhǎng)情況不含抗菌劑的金黃色葡萄菌轅生長(zhǎng)情況含5含5mg<kgNS-LP的大腸桿雷菌液生長(zhǎng)倩況含5耐kgNS-LP的金黃色葡萄球菌液生長(zhǎng)情況經(jīng)試驗(yàn)說(shuō)明上海華實(shí)納米材料有限公司有限生產(chǎn)的納米銀膠體具有很小的MIC,從而抗菌性能更好。4.9納米銀在塑料上的應(yīng)用納米銀在塑料方面的應(yīng)用主要采用三種方式進(jìn)行處理。一種是采用熔融混煉的方式制成抗菌塑料母粒.另一種是采用噴涂的方式進(jìn)行表面抗菌處理。第三種是采用理轉(zhuǎn)成形法。通過(guò)母粒配方成分的調(diào)節(jié)??梢赃M(jìn)一步平衡各類(lèi)無(wú)機(jī)有機(jī)抗菌劑的優(yōu)缺點(diǎn)。使控制變色、成本、使用方便性等因素在制造母粒這一環(huán)節(jié)中得到完善,抗菌母粒以其不可替代的產(chǎn)品形式,為越來(lái)越多的塑料制品和化纖產(chǎn)品用戶所歡迎??咕噶5闹苽涔に囈话闶菍⒖咕鷦┗w樹(shù)脂和其他助劑進(jìn)行慘混干燥后在雙螺桿擠出機(jī)熔融共混然后經(jīng)過(guò)拉條、切粒后得到成品。通過(guò)噴涂的方式對(duì)塑料表面進(jìn)行抗菌處理是目前為針對(duì)耐磨度要求比較低的產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的一種方法,這種方式很大程度降低能源消耗,另一方面成本節(jié)約也很大。例如抗菌電話,如果使用抗菌母粒制備成抗菌電話需要的抗菌劑量大,而采用噴涂技術(shù)在電話的表面噴涂抗菌劑能更好的發(fā)揮抗菌效能這種目前市場(chǎng)推出的抗菌鍵盤(pán)都采用噴涂的技術(shù).迢轉(zhuǎn)成形方式是目前比較新起的成形方式.大峰塑膠公司使用上海華實(shí)納米材料有限公司生產(chǎn)的抗菌母粒采用翅轉(zhuǎn)成形法制備成抗菌桶,在該塑料桶內(nèi)放置3xlO5cfu/ml的大腸桿菌菌液并加入20L無(wú)菌水經(jīng)過(guò)山、3h、7h、13h、23h、35h、48h后細(xì)菌數(shù)分別為2x104cfu/ml、3x103cfu/ml、5x102cfu/ml、vlOOcfu/ml,說(shuō)明該抗菌塑料桶可以在30-48小時(shí)內(nèi)將20升內(nèi)的一定濃度的大腸桿菌殺死。大峰塑膠公司生產(chǎn)的納米銀抗菌儲(chǔ)水桶能有效預(yù)防和控制儲(chǔ)水系統(tǒng)中桶壁微生物膜的生長(zhǎng),從而改善水質(zhì)。五?納米銀的制備納米銀粒子的制備分為物理法和化學(xué)法?;瘜W(xué)法有微乳液法、電鍍法、氧化還原法和電化學(xué)還原法等?;瘜W(xué)法制備的銀顆粒最小可達(dá)幾納米,操作簡(jiǎn)單容易控制。缺點(diǎn)是得到的銀顆粒不易轉(zhuǎn)移和組裝,容易包含雜質(zhì),且容易發(fā)生聚集。物理法主要是真空蒸鍍、濺射鍍和激光燒蝕法等。5.1化學(xué)還原法化學(xué)還原法一般是指在液相中用還原劑還原銀的化合物而制備納米銀粉的方法.該法是在溶液中加入分散劑,以水合肼、甲醛、多元醇、檸檬酸、糖、有機(jī)胺、雙氧水等作還原劑.常用的分散劑有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、多元醇、油酸、芳香醇酯等。何曉燕等用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作分散劑、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作還原劑,還原硝酸銀溶液得到納米銀粒子,反應(yīng)原理如下:HCONMe2+2Ag++H2"2Ag+Me2NCOOH+2H+在DMF還原AgNO3溶液的過(guò)程中,PVP起到了延緩Ag+的還原和防止納米銀顆粒團(tuán)聚的作用,其保護(hù)作用顯著。5.2光還原法光還原法的機(jī)理一般認(rèn)為是存有機(jī)物存在下,金屬陽(yáng)離子在光照的條件下,由有機(jī)物產(chǎn)生的自由基使金屬陽(yáng)離子還原.即光的照射使溶液產(chǎn)生水化電子e-。和還原性的自由基團(tuán),aqe;q。和自由基基團(tuán)可還原溶液中的Ag+為Ag,即Ag++e-aq=Ag,在均勻攪拌下,整個(gè)反應(yīng)是在均相中首先產(chǎn)生較少Ag晶核,Ag晶核再逐漸被后纟繼還原的Ag沉積形成類(lèi)原子團(tuán)簇,顆粒極其均勻,徑粒相對(duì)較大.因此,光照條件下制備銀膠體具有高度分散性.利用該法可獲得不同粒徑、顏色各異、穩(wěn)定性好的銀膠.克服了加熱法制備納米銀溶膠小穩(wěn)定、常有黑色大顆粒沉淀析出的缺陷。姚素薇等通過(guò)光還原方法,利用高分子聚合物殼聚糖制備無(wú)機(jī)相納米銀粒子。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),隨著光照時(shí)間的增長(zhǎng),銀離子不斷地被還原成新的銀原子或納米銀粒子。在局部相區(qū)內(nèi),高彈性的柔性殼聚糖大分子鏈段產(chǎn)生熱運(yùn)動(dòng),它帶動(dòng)了附近的新生銀原子或小的銀離子運(yùn)動(dòng),從而聚集成更大的銀粒子:同時(shí)又由于線性殼聚糖薄膜內(nèi)存在相分離結(jié)構(gòu),高分子網(wǎng)絡(luò)的空間位阻作用使得銀粒子的進(jìn)一步團(tuán)聚受到限制。調(diào)整光照時(shí)間,可得到粒徑10-30nm的銀粒子。5.3電化學(xué)法根據(jù)電化學(xué)原理,在溶液中產(chǎn)生自由電子,將為Ag+的還原提供條件.電化學(xué)法具有方法簡(jiǎn)單、快速、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),是一種合成納米材料的有效手段。在電解AgNO3水溶液時(shí),需加入一定量配位劑,否則不能形成納米銀.配位劑的存在與否對(duì)納米粒子的形成非常關(guān)鍵,使用不同的配位劑,制備出的納米銀的集聚態(tài)也不一樣,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)銀納米粒子的尺寸和形狀的人工控制。由于有機(jī)配體的存在,控制了溶液中游離Ag+的濃度,因而間接控制了Ag+在電極上還原的速度,從而達(dá)到控制銀納米粒子大小的目的.以檸檬酸或半胱氨酸為配位劑,以鉑片電極為工作電極,通過(guò)電解硝酸銀水溶液,可合成球狀或樹(shù)枝狀的納米銀。廖學(xué)紅等在配位劑N'—乙基乙二胺一N,N,N,—三乙酸存在下,用電化學(xué)方法制備出樹(shù)枝狀納米銀,并用XRD和TEM對(duì)該納米粒子進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)配體對(duì)納米粒子的形成起著非常關(guān)鍵的作用,并且在配體存在下用電化學(xué)法制備納米銀是一種簡(jiǎn)單、無(wú)污染的金屬納米粒子制備方法。同時(shí),他們?cè)谂湮粍〦DTA存在下,用AgNO3溶液以超聲電化學(xué)方法成功制備出兩種不同粒徑的類(lèi)球形和樹(shù)枝狀納米銀.他們還研究了合成不同形狀的納米銀的可調(diào)因素。5.4微乳液法微乳液法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種制備納米微粒的新方法。用于制備超細(xì)微粒的微乳液通常由四個(gè)部分組成:表面活性劑、助表面活性劑、有機(jī)溶劑和水(或水溶液)。表面活性劑包括:陰離子表面活性劑如二(2—乙基己基)磺基琥珀酸鈉(AOT)、十二烷基磺酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈉(DBS);陽(yáng)離子表面活性劑如十六烷基三甲基溴化(CTAB);以及非離子表面活性劑如聚氧乙烯醚類(lèi)(Triton—X系列)等也可用來(lái)形成微乳液,作為制備超細(xì)微粒的反應(yīng)介質(zhì)。最常用的表面活性劑是二(2—乙基己基)磺基琥珀酸鈉,它不需助表面活性劑即可形成微乳液。微乳液方法制備納米銀的影響因素較多,如水與表面活性劑的摩爾比和所使用的溶劑等。對(duì)AOT微乳體系的大量研究表明,該體系中水核的半徑與水和表面活性劑的摩爾比具有線性關(guān)系。在AOT為表面活性劑的反相微乳液中合成納米銀一般是先將AOT的鈉鹽轉(zhuǎn)變成AOT酸的形式,再用弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂將其轉(zhuǎn)變成Ag(AOT)的形式。然后,以AOT為乳化劑、環(huán)己烷或異辛烷為油相,用水合肼或硼氧化鈉還原AOT反膠束水核中的Ag(AOT)。所得納米銀溶膠非常穩(wěn)定,納米銀粒子的平均粒徑隨水與表面活性劑摩爾比的增大有所增大,但均小于10nm,分散性良好。5.5超聲波法超聲波引起的化學(xué)效應(yīng),主要是超聲震蕩的空化效應(yīng)引起的,液體中氣泡的形成、成長(zhǎng)在幾微秒之內(nèi)突然崩潰,由此產(chǎn)生的局部高溫和高壓致使氣泡內(nèi)的水蒸氣發(fā)生熱分解反應(yīng),產(chǎn)生OH?和H?等活性粒子,利用這種方法已經(jīng)制備出無(wú)定形金屬、氧化物、聚合物等納米材料.熊金鈺等以硝酸銀為銀源,聚乙烯醇為穩(wěn)定劑,在超聲震蕩的空化作用下,制備納米銀及其分形生長(zhǎng)成的有序體.用紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì)、激光粒度儀和透射電子顯微鏡表征納米銀的生長(zhǎng)過(guò)程和結(jié)構(gòu).實(shí)驗(yàn)表明,在超聲輻射下,不需任何還原劑,Ag+可被還原成銀原子,進(jìn)而聚集成納米銀微粒,尺寸在15.25nm之間,這種納米銀能夠分形生長(zhǎng),最終成為樹(shù)枝狀的有序聚集體,分形維數(shù)為1.8-1.9.范榮桂等采用超聲波對(duì)金屬Ag鹽溶液的直接超聲作用,利用超聲波產(chǎn)生的聲空化效應(yīng)、聲流效應(yīng)和非線性交變振動(dòng)效應(yīng)使水分子被激活產(chǎn)生還原性的H?、水合e-和氧化性的aq?OH,利用H?和eaq-的還原性實(shí)現(xiàn)金屬Ag離子被還原.實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),PVP的存在可以明顯地降低還原Ag粒子的大小和減小粒度分布范圍;利用TEM對(duì)還原金屬Ag粒子的生成過(guò)程和分形生長(zhǎng)進(jìn)行觀測(cè),運(yùn)用分形理論,定性解釋了在超聲條件下金屬Ag粒子的分形生長(zhǎng)過(guò)程和樹(shù)枝晶產(chǎn)生的原因,并利用盒維數(shù)法求出晶形分形生長(zhǎng)過(guò)程中的分形維數(shù)。5.6激光燒蝕法利用激光照射金屬表面,制備“化學(xué)純凈”的金屬膠體,即為激光燒蝕法.此法避免了其他方法如化學(xué)氧化還原法中電離出的陰離子或陽(yáng)離子等雜質(zhì)的影響.杜勇等利用Nd:YAG激光器1064nm激發(fā)光照射金屬Ag表面,通過(guò)控制光照時(shí)間制各出合適的納米金屬Ag膠體.利用TEM對(duì)膠體銀粒子的尺寸及形態(tài)進(jìn)行觀測(cè)表明,這些膠體為粒徑介于5.35nm的納米體系,并對(duì)其進(jìn)行了紫外一可見(jiàn)吸收光譜的研究.FojtikAnton等開(kāi)發(fā)了溶液中的激光燒蝕法.ChenYuhung等在表而活性劑十二烷基磺酸鈉(SDS)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的存在下,使用強(qiáng)度為120mJ的激光脈沖得到高分散的納米銀顆粒,在SDS中得到的銀粒子直徑在4.2nm左右,在CTAB中得到的銀粒子直徑約為7.8nm.并且發(fā)現(xiàn)由陰離子表面活性劑SDS保護(hù)的銀溶膠可以穩(wěn)定保存至少一個(gè)月,由陽(yáng)離子表面活性劑CTAB保護(hù)的Ag溶膠在一周內(nèi)沉淀完全。5.7真空蒸鍍法真空蒸鍍是指在接近真空的條件下,由熱蒸發(fā)產(chǎn)生無(wú)機(jī)納米粒子并收集納米粒子的制備方法.許北雪等為了解決納米粒子的團(tuán)聚問(wèn)題,研究了稀土鑭對(duì)真空蒸發(fā)沉積納米銀粒子的
影響.結(jié)果表明,稀土鑭對(duì)真空蒸發(fā)沉積納米銀粒子有明顯的細(xì)化作用.稀土鑭對(duì)納米銀粒子的細(xì)化作用是由于稀土鑭增強(qiáng)了基底對(duì)Ag原子的吸附能,使鑭和銀結(jié)合形成的復(fù)合小Ag粒子局限于固定位置,進(jìn)而減少了相互團(tuán)聚所致.葉鋼鋒等為了制備顆粒更小、表面粗糙度更小的納米級(jí)晶粒構(gòu)成的Ag/TCNQ(有機(jī)絡(luò)合物)薄膜,以真空蒸鍍方法由TCNQ和Ag來(lái)制備金屬有機(jī)絡(luò)合物薄膜,制約薄膜制備的因素有:薄膜的蒸鍍結(jié)構(gòu)、Ag的沉積速率和熱處理.在一定的工藝條件下,可制備出構(gòu)成薄膜的晶粒直徑為40nm左右,粗糙度也為納米數(shù)量級(jí),同時(shí)在大氣及室溫條件下,在STM電場(chǎng)的作用下薄膜可從高阻態(tài)轉(zhuǎn)換為低阻態(tài),作用點(diǎn)的直徑為70nm.為了尋找低電阻的透明導(dǎo)電薄膜,LiuXuan-jie等在約lmPa的真空度下,真空蒸鍍制備納米銀薄膜,銀沉降速率是0.2-0.5nm/s,得到的SiO2表面單層沉降的銀膜大約12nm.六?納米銀企業(yè)的市場(chǎng)定位納米]|「產(chǎn)業(yè)層面,涂料工業(yè)|何子工列陋邁世葩岡[金剛鳥(niǎo)薄膜11其詁領(lǐng)域|圖1納米產(chǎn)業(yè)平臺(tái)納米鈦粉納米氧化鈦納米銀納米氧化鋅納米鈦粉納米氧化鈦納米銀納米氧化鋅納米氧化鐵1納杏銀行業(yè)[醫(yī)療昭生11日化b類(lèi)|暢產(chǎn)岡」化羊閱材|傢電X話]]汽車(chē)2亍業(yè)圖2納米銀嚴(yán)品平臺(tái)市場(chǎng)定位的基本是:企業(yè)能集中自己的優(yōu)勢(shì)力量,對(duì)準(zhǔn)公司最核心的目標(biāo)客戶群,有效地實(shí)施營(yíng)銷(xiāo)目的,以求得公司的長(zhǎng)遠(yuǎn)生存與發(fā)展。通過(guò)市場(chǎng)定位,以方面可以更準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)和抓住市場(chǎng)機(jī)會(huì),從而回避企業(yè)風(fēng)險(xiǎn);另外一方面可清楚掌握競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在各細(xì)分市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和市場(chǎng)占有率的高低,以便更好地發(fā)揮自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),選擇最有效的目的市場(chǎng)。根據(jù)上述的介紹,納米銀產(chǎn)品可以涉及到7個(gè)以上的行業(yè),同時(shí)也具備相當(dāng)?shù)墓π?,但在企業(yè)的發(fā)展初期,資源的限制決定企業(yè)不可能做到全面發(fā)展,所以必須對(duì)企業(yè)作出明晰的定位分析,見(jiàn)下表。企業(yè)定拉分折表納米卑系列產(chǎn)品種糞繁寥.巒須選腳冥備展心竟?fàn)幜Φ漠a(chǎn)品■才能快速占頷朗喪鋰這牛新的市場(chǎng),而隸色抗萌■無(wú)機(jī)抗蟲(chóng),無(wú)耐靄性的醫(yī)疔產(chǎn)品是鬥睦的發(fā)展潮瀛,產(chǎn) 選擇烷*鍛抗肅敖料和創(chuàng)口貼杵為主打產(chǎn)品是該企業(yè)的最隹選擇;另蚱在日用系列中徘品繪日常鴨耗品?毎人品 均有需求■市場(chǎng)需求量大.第米腹JA;菌傑犍竦訶畫(huà)其獨(dú)轉(zhuǎn)的除:SL攪菌的勒陸快速提對(duì)產(chǎn)晶的認(rèn)知度.在產(chǎn)品的
包裝i.r一崔要體現(xiàn)鈉米銀的高料技元痍和綠色蝕康的抽來(lái)就船數(shù)料屆片盪療摘械.消揣聊對(duì)價(jià)格的融惑鷹押時(shí)軟舸,按眾伺蛾糊析局凰崔劣功能性聽(tīng)料世怖卻可;向處于口用品酣煬的枕闞蘇催祁的定松策略廈來(lái)取甫蜿辱向建價(jià)嫩略?利用師窘的戒新心琛?結(jié)件產(chǎn)林木滋耳備的助他耀H訂匕務(wù)規(guī)嚴(yán)砧髙闍M〔沁沁的忻格勰軸出足夠的空閭進(jìn)村帀場(chǎng)適fK雜X黑取劉卜-方或:?①設(shè)放苛作伙件歿人;②銷(xiāo)檸推進(jìn):學(xué)術(shù)誹廣活動(dòng),綣編陳列品揑人,終端促銷(xiāo)活動(dòng)投人_有抗菌敷料、、抗菌中心
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