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纳米银的具体作用及应用

信息来源: http://kjnano.com  时间:2019-1-16 10:58:39 

纳米银(Nano Silver)就是将粒径做到纳米级的金属银单质。纳米银粒径大多在25纳米左右,对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用,而且不会产生耐药性。用纳米银制成的各类生活用品,都具备很好的抗菌效果。

特点

1.纳米银是粉末状银单质,粒径小于100nm,一般在25-50nm之间。

2.纳米银的性能与其粒径有直接关系。

3.研究发现,粒径越小,杀菌性能越强。

01抗菌特点

纳米(nm)是继微米之后的目前最小的一种计量单位,1纳米为百万分之一毫米。纳米银,是利用前沿纳米技术将银纳米化,纳米技术出现,使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃,极少的纳米银可产生强大的杀菌作用,可在数分钟内杀死650多种细菌,广谱杀菌且无任何的耐药性,能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复,无任何毒性反应,对皮肤也未发现任何刺激反应,这给广泛应用纳米银来抗菌开辟了广阔的前景,是最新一代的天然抗菌剂,纳米银杀菌具有以下特点:

01

广谱抗菌

纳米银颗粒直接进入菌体与氧代谢酶(-SH)结合,使菌体窒息而死的独特作用机制,可杀死与其接触的大多数细菌、真菌、霉菌、孢子等微生物。

经国内权威机构研究发现:其对耐药病原菌如耐药大肠杆菌、耐药金葡萄球菌、耐药绿脓杆菌、化脓链球菌、耐药肠球菌,厌氧菌等有全面的抗菌活性;对烧烫伤及创伤表面常见的细菌如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、白色念珠菌及其它G+、G-性致病菌都有杀菌作用;对沙眼衣原体、引起性传播性疾病的淋球菌也有强大的杀菌作用。

一种抗生素能杀灭大约6种病原体,而纳米银可杀灭数百种致病微生物。杀灭细菌、真菌、滴虫、支/衣原体、淋球菌,杀菌作用强,对抗菌素耐药菌有同样杀灭作用!

2强效杀菌

据研究发现,Ag可在数分钟内杀死650多种细菌。纳米银颗粒与病原菌的细胞壁/膜结合后,能直接进入菌体、迅速与氧代谢酶的巯基(-SH)结合,使酶失活,阻断呼吸代谢使其窒息而死。独特的杀菌机理,使得纳米银颗粒在低浓度就可迅速杀死致病菌。

3渗透性强

纳米银颗粒具有超强的渗透性,可迅速渗入皮下2mm杀菌,对普通细菌、顽固细菌、耐药细菌以及真菌引起的较深处的组织感染均有良好的杀菌作用。

4修复再生

纳米银可促进伤口愈合,促进受损细胞的修复与再生,去腐生肌,抗菌消炎改善创伤周围组织的微循环,有效地激活并促进组织细胞的生长,加速伤口的愈合,减少疤痕的生成。

5抗菌持久

纳米银颗粒利用专利技术生产,外有一层保护膜,在人体内能逐渐释放,所以抗菌效果。

6无耐药性

纳米银属于非抗菌素杀菌剂:纳米银能杀灭各种致病微生物,比抗菌素更强,10nm大小的纳米银颗粒独特抗菌机理可迅速直接杀死细菌,使其丧失繁殖能力,因此,无法生产耐药性的下一代,能有效避免因耐药性而导致反复发作久治不愈。

02纳米银的应用

纳米材料因具有很高的表面能和化学活性而显示出独特的热、电、光、声、磁、力学性能和催化性能,广泛应用于超导、化工、医学、光学、电子、电器等行业,具有广阔的应用前景。

1超导方面的应用

据报道,用70nm的银粉制成的轻烧结体做热交换材料,可使制冷机工作温度达到0.01~0.003K,效率较传统材料高30%。通过研究不同含量纳米银掺杂的(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox块材,发现纳米银掺杂使材料熔点降低,加速了高Tc(Tc指临界温度,即从正常状态到超导态的过程中,电阻消失的温度)相的形成;纳米银掺杂大大提高了磁通蠕动激活能,其中最佳掺杂15%(质量)Ag时激活能提高5~6倍;纳米银掺杂样品的钉扎能U(H)随磁场降低比非掺杂样品要慢,改善了磁场下的传输性能;纳米银掺杂使晶间损耗峰向高温移动20K,改善了晶界弱连接,并大大增强了晶界的涡旋钉扎能力。将纳米银引入超导材料的合成中,大大推动了超导领域的发展。

2化学反应中的应用

纳米银可以用作多种反应的催化剂。Li及石川等人通过考察复合催化剂纳米级Ag/H-ZSM-S在CH4选择还原NO反应中的活性和选择性,发现用含纳米银高于7%的催化剂时,NO转化率显著提高,表明分子筛外表面纳米银的存在提高了银催化剂在CH4选择还原NO反应中的活性。再如,在聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的激光离解反应过程中,加入纳米银粒子,纳米银粒子导致聚合物炭化,在界面产生诱导石墨化作用;同时纳米银粒子与聚甲基丙烯酸甲酯的界面发生反应,改变了粒子对激光能量的转化方式,减弱其激光炭化作用。总之,纳米银粒子的加入改变了聚合物体系对激光能量的吸收和转换方式,导致其激光离解发生变化。

3生物材料方面的应用

用纳米银-金颗粒与聚乙烯醇缩丁醛作复合酶膜基质固定葡萄糖氧化酶(GOD),构建葡萄糖生物传感器。实验证明,纳米银颗粒的介入可以大幅度提高氧化酶的催化活性,显著提高GOD酶电极的响应灵敏度,使响应电流从相应浓度的几十nA增强到几万nA。这种借助纳米银颗粒固定酶的方法使得GOD用量减少、操作方便,且不需昂贵的实验设备,易于工业化,从而为纳米生物传感器的组装提供了可能性,为纳米颗粒在生物材料领域中的应用提供了实验和理论依据。

4光学领域的应用

纳米银可用作表面增强喇曼光谱(SERS)的基质,实验证明SERS谱的获得与吸附分子的电性及纳米银的表面电性有关。根据分子的电性,选取不同电性的纳米银,可以获得较强的SERS谱,进而扩大SERS的研究范围。同时,纳米银粒子由于其表面等离子振荡吸收峰附近具有超快的非线性光学响应,科学家发现把纳米银掺杂在半导体或绝缘体中,可获得较大的非线性极化率,利用这一特性可制作光电器件,如光开关、高级光学器件的颜色过滤器等。

5纺织领域的应用

目前,纺织业应用纳米银主要是为了获得抗菌、抗静电、抗电磁辐射等功能。随着人们对纺织产品的要求提高,纳米银越来越多地被应用于功能性面料,利用织物组织结构的变化,结合先进的后整理工艺,使面料具有吸湿、排汗、抗菌等多项功能,在纺织业中的应用前景将会愈来愈广阔。

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