载银羟基磷灰石粉体和抗菌釉的制备及抗菌性能研究

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载银羟基磷灰石(AgHAp)具有良好的高温稳定性,抗菌广谱性,抗菌持久性和生物安全性,是一种重要的无机抗菌剂。陶瓷在我们生活中无处不在,且容易滋染细菌,抗菌陶瓷的研发可以大大降低我们被细菌感染的风险。本文用湿化学法制备了载银羟基磷灰石粉体,然后以载银羟基磷灰石为抗菌剂制备了抗菌陶瓷,并分别探讨了它们的结构形貌以及抗菌性能。本文以Ca(NO32·4H2O、AgNO3和(NH42HPO4为反应原料,采用湿化学法成功合成出载银羟基磷灰石粉体,并分别研究了载银量、烧结温度、烧结方式对载银羟基磷灰石结构形貌和抗菌性能的影响。采用XRD、SEM、FTIR等测试手段对粉体结构形貌进行表征,采用抑菌圈法、抑菌率法和最低抑菌浓度法研究了载银羟基磷灰石粉体对大肠杆菌和金葡萄球菌的抗菌性能。研究结果表明,不同载银量对样品结构形貌的影响不大,但抗菌性能随载银量的增加而变好。烧结温度在800℃以内时,载银羟基磷灰石为纯相,但温度达到900℃时,载银羟基磷灰石会出现第二相,而且粉体颗粒直径随着烧结温度的增加而增加。烧结温度在1000℃以内时,载银羟基磷灰石的抗菌性能随烧结温度的提高而变好,但烧结温度达到1100℃时,粉体只在短时间内具有抗菌效果。而且在同一温度下,微波烧结得到的载银羟基磷灰石粉体结晶性更好且杂相更少,抗菌性能也高于常规烧结,展现了微波烧结的巨大优越性。本论文又以载银量为3%的载银羟基磷灰石为抗菌剂,加入釉料中混匀,在坯体上施釉后,经过高温烧结制成抗菌陶瓷,并分别研究了抗菌粉体加入量、烧结温度、升温速率和烧结方式对抗菌釉表面形貌和抗菌性能的影响,采用XRD、SEM对抗菌釉面进行测试分析,采用中华人民共和国建材行业标准JC/T897-2002研究抗菌陶瓷对大肠杆菌和金葡萄球菌的抗菌性能。实验结果表明在微波烧结下,烧结温度为1000℃,升温速率为15℃/min,抗菌粉体加入量为6%时制得的抗菌陶瓷最好,外观平整光滑,光泽度好,抗菌性能优越,对大肠杆菌和金葡萄球菌的抑菌率分别达到99.7%和99.0%。
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