Технология приготовления глинистого минерально-металлического композиционного бактерицидного материала
В новых бактерицидных материалах, приготовленных на основе глинистых минералов, сами глинистые минералы в основном используются в качестве носителей бактерицидных веществ (таких как металлы, оксиды металлов, органические вещества), и их бактерицидная способность пока ограничена. Модифицированные глинистые минералы, полученные различными способами, и композиты из глинистых минералов и других материалов могут быть использованы в качестве новых бактерицидных материалов для оказания бактерицидного действия на различные бактерии.
Глинистые минералы могут повышать бактерицидную способность с помощью различных методов модификации (включая термическую модификацию, кислотную модификацию, неорганическую модификацию металлов или оксидов металлов, органическую модификацию и композиционную модификацию и т. д.). Увеличивается площадь поверхности, увеличиваются пористость и дисперсность минералов, повышается общая термическая стабильность и механическая прочность материала. Глинистые минералы, используемые для модификации и приготовления бактерицидных материалов, в основном представляют собой монтмориллонит, каолинит, галлуазит и вермикулит, среди которых монтмориллонит обладает выдающейся емкостью катионного обмена, большой межслойной областью, удельной площадью поверхности и прочным. Он широко используется из-за своей адсорбционной способности.
Ионы токсичных металлов и оксиды металлов могут быть внедрены в глинистый минеральный слой или адсорбированы на его поверхности для получения композиционного бактерицидного материала. Ионы металлов, используемые в исследованиях, в основном включают цинк, медь и серебро (среди которых широко используется серебро), а оксиды металлов включают оксид титана, оксид цинка, оксид меди и оксид железа. Глинистые минералы и металлы или оксиды металлов в основном модифицируются за счет межслоевого катионного обмена или адсорбции минералов на поверхности. Бактерицидный механизм этого типа композитного бактерицидного материала связан с токсичностью металлов для клеток или образующихся свободных радикалов.
Глинистые минералы, насыщенные ионами металлов, обладают преимуществами медленного высвобождения металлов, продления времени стерилизации и повышения стабильности стерилизационных материалов. Медленное высвобождение металлов связано со способностью связывать гидроксильные группы на поверхности глинистых минералов и металлов. Увеличенная удельная поверхность и пористость глинистых минералов способствуют диспергированию частиц нанометаллов, повышению эффективности контакта между нанометаллами и бактериями и улучшению бактерицидного эффекта. Однако, учитывая токсичность наночастиц металлов, их биологическую токсичность необходимо учитывать в конкретных приложениях. Однако из-за медленного высвобождения ионов металлов в глинистых минералах металлы могут продолжать накапливаться в организме и со временем проявлять токсичность.