Tecnología de preparación del material bactericida compuesto mineral-metal de arcilla
En los nuevos materiales bactericidas preparados a base de minerales arcillosos, los propios minerales arcillosos se utilizan principalmente como portadores de sustancias bactericidas (tales como metales, óxidos metálicos, sustancias orgánicas), y su capacidad bactericida aún es limitada. Los minerales arcillosos modificados preparados por varios métodos y los compuestos hechos de minerales arcillosos y otros materiales se pueden usar como nuevos materiales bactericidas para producir efectos bactericidas en diversas bacterias.
Los minerales de arcilla pueden mejorar la capacidad bactericida a través de varios métodos de modificación (incluida la modificación térmica, la modificación ácida, la modificación inorgánica de metales u óxidos metálicos, la modificación orgánica y la modificación compuesta, etc.). El área superficial aumenta, la porosidad y la dispersión de minerales aumentan, y se mejoran la estabilidad térmica general y la resistencia mecánica del material. Los minerales arcillosos utilizados para modificar y preparar materiales bactericidas son principalmente montmorillonita, caolinita, haloisita y vermiculita, entre los cuales la montmorillonita tiene una capacidad de intercambio catiónico sobresaliente, gran dominio entre capas, área de superficie específica y fuerte. Es ampliamente utilizada debido a su capacidad de adsorción.
Los iones metálicos tóxicos y los óxidos metálicos pueden insertarse en la capa de mineral arcilloso o adsorberse en su superficie para preparar un material bactericida compuesto. Los iones metálicos utilizados en la investigación incluyen principalmente zinc, cobre y plata (entre los cuales la plata es ampliamente utilizada), y los óxidos metálicos incluyen óxido de titanio, óxido de zinc, óxido de cobre y óxido ferroso. Los minerales arcillosos y los metales u óxidos metálicos se modifican principalmente mediante el intercambio catiónico entre capas o la adsorción de la superficie mineral. El mecanismo bactericida de este tipo de material bactericida compuesto está relacionado con la toxicidad de los metales para las células o los radicales libres generados.
Los minerales de arcilla cargados con iones metálicos tienen la ventaja de una liberación lenta de metales, prolongando el tiempo de esterilización y mejorando la estabilidad de los materiales de esterilización. La liberación lenta de metales está relacionada con la capacidad de unión entre los grupos hidroxilo en la superficie de los minerales arcillosos y los metales. El aumento de la superficie específica y la porosidad de los minerales arcillosos ayudan a dispersar las partículas de nanometales, mejoran la eficiencia de contacto entre los nanometales y las bacterias y mejoran el efecto bactericida. Sin embargo, considerando la toxicidad de las nanopartículas metálicas, es necesario considerar su toxicidad biológica en aplicaciones específicas. Sin embargo, debido a la liberación lenta de iones metálicos en los minerales arcillosos, los metales pueden continuar acumulándose en el cuerpo y presentar toxicidad con el tiempo.