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1、纳米材料复合中草药空气净化剂产业概况文/田福祯1高伟2陈松1朱兵建2张劭2金海21.天津科技大学2.青岛乾祥环保技术有限公司室内空气污染和病毒传播的危害人一生中大部分时间是在室内度过的,而又以在家庭室内生活的时间最长。因此，室内环境的好坏直接影响着人们的身体健康。近20年来，我国房地产开发的飞速发展,带动装饰材料业以及室内装修业如雨后春笋般地高速发展。由于发展过速和装修材料的质量不一、装修队伍的良莠不齐，造成室内装修污染严重影响了人们的身体健康，威胁着人类的生命。居室内各种建筑装饰材料，如人造板、木制复合地板、层压木
2、质板家具和胶粘剂等挥发出的甲醛、苯、卤代绘、芳香桂等有毒污染物，尤其是甲醛释放期长达3・15年，危害十分严重。因此，世界卫生组织(WHO)和美国环境保护局(EPA)均将甲醛列为潜在危险致癌物与重要的环境污染物。此夕卜，室内空气细菌和病毒是一种传播迅速、流行广泛且致病率高的污染源，由于这些病菌碱基结构不稳固,经常引起不同幅度的抗原性变异导致人群免疫状态的不稳定,给疫苗研制带来很大困难。2009年3月，日本和美国等先后发生人感染甲型HIN1流感病毒，少数病例病情严重、传播迅速，可岀现病毒忸市炎、合并呼吸衰竭、多脏器功能损
3、伤，严重者可致死亡。早在2003年的非典型性肺炎以及2006年的禽流感，已经给人类的健康敲响了警钟,而甲型HINI流感病毒已经蔓延全球，最大的困难是这种病毒的变异性，所以如何预防流感,是人们都非常关心的问题。因此，WHO官员迪克汤普森曾在日内瓦接受媒体采访时说,常用于治疗流感的一些抗病毒药物对人体内禽流感病毒所起作用甚微。但世界健康产业协会主席陈学忠表示，中医中药在抗病毒和对病毒感染性疾病的良好疗效，已是不容争辩的事实，其抗病毒的优势也是有目共睹。对于病毒流感的疫情，必须坚持日常做好预防工作,那么要对人彳门居住的环境
4、经常性的进行消毒净化。目前,室内环境空气净化的方法很多，过去大多采用化学消毒杀菌熏蒸、强氧化剂喷洒、紫外照射消毒,这些方法由于都是强氧化性的紫外线和化学物质的应用，因此对人体有不同程度的伤害。纳米光触媒系列药剂的喷洒虽然很有效果，但是，单纯的纳米材料光触媒经常用于室内空间的喷洒,纳米材料分散后超细的粒子难免会散落在空间被人体吸入。近年来”硏究发现很多中草药具有很好的杀菌、消毒、甚至能够预防和抵抗很多病毒的扩散的作用，是一种天然绿色的〃抗生素〃，对于空气中病毒净化预防有明显的效果。但是,如果用纯中草药喷剂直接喷洒却收效
5、甚微,因为直接喷洒的中药有效成分颗粒较大、分散性差,与细菌病毒有效的接触和作用几率很低。同时,其有效成分散落空间会在短时间降解并失去作用。因此，采取经典的民间长期使用的多种中草药,筛选合理组分，将中草药有效成分单载到纳米载银(Ag)二氧化钛(Ti02)分散体上,形成一种中草药复合大分子分散液，具有集杀菌、消毒、降解室内有害气体和除异味为T本的多重功效。二、纳米材料复合中草药空气净化剂1.纳米载银Ti02抗菌剂机理纳米无机抗菌剂一般都是由纳米半导体材料为载体,再进一步掺杂微量的过渡金属,如铜(Cii)、Ag、金(Au)
6、、稀土元素等。单纯用纳米半导体材料作为抗菌材料的效果不是很理想,必须依靠外加紫外光源才能够激活半导体材料的光生电子跃迁到导带。一旦外来能量消失,那么这种半导体抗菌材料就马上失去了氧化抗菌的功能。因此，人们为了克服上述纳米半导体材料依靠紫外光能量的缺点,在合成中加入微量的金属、非金属等元素,这样就能够实现在有紫外光、一般可见光情况下或暗光下的光降解和杀菌抑菌的功能。在金属中，Cu、Ag、Au、锌等都具有抗菌的功能,由于银离子具有抗菌广谱性、杀菌效率高、不易产生抗药性的特点，近来采用纳米银掺杂纳米Ti07作为无机抗菌剂已
7、经显示幽更好的杀菌效果。其特点为：①在特殊工艺情况下,在纳米TiO1晶体缺陷中掺杂纳米银，降低了纳米TiO1晶体粒子的带隙宽度，防止跃迁导带上的电子一空穴对的复合，促进电子一空穴对的有效分离”保持强大的氧化性,不受光的影响；②这种载银的纳米超微粒子分散性很好，其杀菌的功能可以长久起作用，而不消耗材料本身。纳米抗菌剂的抗菌机理是：①带正电的纳米Ag+(或纳米Ag单质)一旦接触细菌、霉菌、病毒等，即可穿透细胞壁，破坏它们的生理系统，使细胞丧失分裂繁殖能力而死亡；②由于纳米银成功地掺杂于Ti07的晶格缺陷中,这样就构成了低
8、带隙能量的电场,在很低的外来能量下产生具有很强氧化能力的OH-(OH.)自由基和活性过氧离子，快速导致细菌、霉菌、病毒死亡。当细菌体失去活细胞合成酶的活性,并且和细菌的轻基反应，凝固细体的蛋白质,进一步干扰和破坏性后,Ag+又会从菌体中游离出来z重复进行杀菌活动。这种纳米抗菌剂杀菌效果好,长效抗菌用途广泛,具有抗菌、防霉杀菌净化功能,对真菌、大
