1. Agentes antibacterianos y su clasificación.
Los antibióticos se refieren a medicamentos que pueden inhibir el crecimiento bacteriano, dañar el entorno de vida y ejercer sus efectos de manera efectiva y continua. Los agentes antibacterianos se dividen en dos categorías: agentes antibacterianos orgánicos y agentes antibacterianos inorgánicos. Entre ellos, los agentes antibacterianos orgánicos incluyen tipos naturales y sintéticos, mientras que los agentes antibacterianos inorgánicos incluyen principalmente metales, iones metálicos y óxidos. Las medidas antibacterianas comúnmente denominadas incluyen la inhibición, la matanza, la eliminación de toxinas secretadas por las bacterias y la prevención. Debido a la fuerte estabilidad térmica, la funcionalidad duradera y la seguridad y confiabilidad de los agentes antibacterianos inorgánicos, junto con el desarrollo de tecnología ultrafina en los últimos años, los agentes antibacterianos inorgánicos a nanoescala se pueden producir en masa y mezclar o combinar en fibras químicas. , asegurando la industrialización de fibras químicas antibacterianas.
2. Nanoagentes antibacterianos
Las propiedades fotocatalíticas son una de las características importantes de los materiales nano semiconductores. Los materiales compuestos semiconductores comunes incluyen TiOz, ZnO, ZnS, CdS y PbS, etc. Teniendo en cuenta los factores de seguridad y costo, el TiO2 y el ZnO tienen una mayor practicidad, siendo el TiO2 el más utilizado.
El umbral de longitud de onda de absorción de los semiconductores se encuentra principalmente en la región ultravioleta. Cuando la energía del fotón excede el umbral de absorción del semiconductor, los electrones de la banda de valencia del semiconductor experimentan transiciones entre bandas, es decir, transiciones de la banda de valencia a la banda de conducción, lo que resulta en la generación de electrones (e) y huecos (h+) fotogenerados. . En este punto, el oxígeno disuelto adsorbido en la superficie de las nanopartículas captura electrones para formar iones superóxido negativos (· 05), mientras que los huecos oxidarán los iones hidróxido adsorbidos en la superficie del catalizador y el agua para formar radicales hidróxido (· OH). Tanto los iones superóxido negativos como los radicales hidróxido tienen fuertes propiedades oxidantes, que pueden oxidar la gran mayoría de la materia orgánica hasta obtener los productos finales CO2 y H2O. Durante el proceso de reacción, este material semiconductor, también conocido como fotocatalizador, no sufre ningún cambio.
Numerosos estudios han demostrado que agregar algo de nanoZnoa nanoTiO2o agregar algo de nano TiO2 a nano ZnO da como resultado mejores efectos antibacterianos en las telas en comparación con nanomateriales individuales, lo que indica la existencia de efectos nano sinérgicos entre nano TiO2 y ZnO. Esto se debe a los átomos superficiales de nano TiO2 y ZnO.
Los efectos superficiales de las partículas varían debido a los diferentes entornos y anchos de banda prohibida, por lo tanto, la absorción de luz, especialmente la radiación ultravioleta, tiene sus propias bandas características. Cuando las telas de algodón se tratan con nanocompuestos de TiO2 y ZnO, pueden absorber la radiación ultravioleta en un rango de longitud de onda más amplio, descomponer electrones cargados negativamente y huecos cargados positivamente que se mueven más libremente, y formar pares de huecos de electrones fotogenerados. Reaccionan con el agua y el oxígeno circundantes para generar más 0-, HO ·, HOO · y H2O2, matando eficazmente las bacterias y mejorando el efecto antibacteriano del tejido.
El nano TiO2 como bactericida también tiene las siguientes características: en primer lugar, tiene un buen efecto inmediato, como el efecto de los agentes antibacterianos de la serie de plata que se produce en aproximadamente 24 horas, mientras que el nano TiO2 solo tarda aproximadamente 1 hora; En segundo lugar, el TiO2 es un agente antibacteriano semipermanente que mantiene su efecto antibacteriano, a diferencia de otros agentes antibacterianos cuyo efecto de disolución disminuye gradualmente; En tercer lugar, tiene buena seguridad y no tiene efectos adversos en contacto con la piel. El textil elaborado dispersando TiO2 ultrafino a nanoescala en materias primas hiladas y fibras químicas tiene buenas propiedades antibacterianas y es barato. Por lo tanto, el TiO2 a nanoescala se usa ampliamente como principal antibacteriano y desodorante en fibras funcionales.
3.Agentes antibacterianos de iones metálicos.
En comparación con los agentes antibacterianos orgánicos, los agentes antibacterianos de iones metálicos tienen las ventajas de una buena seguridad (baja toxicidad, sin carcinogenicidad), alta actividad antibacteriana, buena resistencia al calor, amplio rango antibacteriano, larga persistencia y sin resistencia a los medicamentos. Pueden usarse ampliamente en campos como la electrónica, los automóviles, los materiales de construcción, el tratamiento de agua, el tratamiento médico, los alimentos, los piensos, el embalaje, los textiles y la protección del medio ambiente.
Según los diferentes iones metálicos contenidos, los agentes antibacterianos de iones metálicos se pueden dividir en iones de plata, iones de cobre, iones de zinc, iones de cobalto, iones de níquel, agentes antibacterianos de iones de vanadio, etc.
Algunas partículas metálicas (como las nanopartículas de plata y las nanopartículas de cobre) tienen ciertas propiedades bactericidas. Se hilan en combinación con fibras químicas para producir fibras funcionales antibacterianas, que tienen efectos antibacterianos más fuertes y más tiempos de lavado que las telas antibacterianas generales. Por ejemplo, el polvo antibacteriano ultrafino puede dotar a los productos de resina de capacidad antibacteriana y tener efectos inhibidores sobre diversas bacterias, hongos y mohos. Agregar un 1% de este polvo a las fibras sintéticas puede producir fibras antibacterianas con buena capacidad de hilatura.
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