納米材料活性研究與抑菌機(jī)理探討.pdf

1、為研究納米二氧化鈦(TiO<,2>)的抗菌活性，制備了不同煅燒溫度和反應(yīng)時(shí)間下得到的一系列納米TiO<,2>材料，并對(duì)其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：煅燒溫度從400℃到 850℃增加時(shí)，納米Ti0<,2>全部為銳鈦礦型，對(duì)甲基橙的降解率也逐漸上升，到850℃時(shí)達(dá)到最高。煅燒溫度從850℃到 1100℃增加時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)金紅石型，隨著溫度的增加，金紅石型比例逐漸增大，到1100℃全部轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石型，而甲基橙的降解率也隨著金紅石型比例的增大而不斷降

2、低。 采用紙片法、管碟法和直接堆砌法對(duì)所得到的各種納米Ti0<,2>材料進(jìn)行生物活性的初步篩選，尋找最佳的初篩方法，同時(shí)選取多種性質(zhì)不同的特征微生物進(jìn)行納米材料的抗菌譜測(cè)定。選用初篩得到的生物活性最好的納米材料(850℃煅燒1.5h)，在多種光源直射下，將其與供試菌共同孵育以考察光源對(duì)納米材料的影響。通過(guò)最低抑菌濃度(MIC)和最大作用濃度的測(cè)定，確定納米TiO<,2>濃度與其生物活性的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：直接堆砌法所獲得的抑菌

3、圈大而清晰，最適合用于類(lèi)似材料的活性篩選。納米TiO<,2>的抗菌譜范圍寬廣，包含細(xì)菌、放線菌、真菌、酵母等各種微生物，其抑菌作用并沒(méi)有明顯的特異性。在不同光源的照射下，光波范圍在365nm附近的光源均能催化納米TiO<,2>表現(xiàn)出良好的抑菌活性，從綜合因素考慮，熒光燈成為首選光源。納米TiO<,2>的抑菌作用濃度范圍一般為0.1mg／ml-1.0mg／ml，根據(jù)作用菌株的不同略有不同。當(dāng)濃度大于1.0mg／ml時(shí)，抑菌作用不再增強(qiáng)。

4、 在近熒光燈(10cm)照射下，納米TiO<,2>具有很強(qiáng)的光催化殺菌作用。通過(guò)對(duì)TiO<,2>光催化殺滅革蘭氏陰、陽(yáng)性細(xì)菌的致死曲線進(jìn)行對(duì)比、常規(guī)培養(yǎng)驗(yàn)證和透射電鏡觀察得出結(jié)論：TiO<,2>光催化滅菌首先是從細(xì)菌細(xì)胞壁開(kāi)始，其產(chǎn)生的自由基能破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞壁斷裂、破損，質(zhì)膜解體，然后進(jìn)入胞體內(nèi)部破壞內(nèi)膜和細(xì)胞組分，使細(xì)胞質(zhì)凝聚，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物溢出，可出現(xiàn)菌體空化現(xiàn)象。從而證實(shí)了納米TiO<,2>的抑菌機(jī)理是在光催化作用下