材料科学与工程银型抗菌活性碳纤维的结构及其抗菌性能的研究陈水挟，罗颖，许瑞梅，曾汉民（中山大学材料科学研究所，复合材料及功能材料教育部重点。用NaCl处理后，活性碳纤维表面出现大块状颗粒其相应的粉末X-射线衍射图（）出现了一组与衍射锐峰，表明氯化银在活性碳纤维上以晶体形式存在，并且从峰形可以看出它们结晶程度较好。

　　浸银活性碳纤维用碘化钾处理后，纤维表面可见颗粒物质，但数量相对较少，其相应的粉末X-射线衍射图（）出现了一组与AgI（100）、（002）、（110）、（112）晶体相对应的衍射锐峰，但强度不大，g比未吸附银时也有所下降。由此推断，可能有部分银填充或吸附于活性碳纤维的微孔（内）表面，或堵塞了活性碳纤维的孔，使测得的活性碳纤维的比表面积下降。

　　载银活性碳纤维的扫描电镜图如所示。图像表明，活性碳纤维表面含有大量颗粒物，将其研成粉末，并进行X-射线衍射分析。衍射图谱中，出现了一组分别与金属银晶体（111）、（200）、（220）面相对应的衍射锐峰（）证实活性碳纤维表面的颗粒物，确为金属银晶体。

　　对比中不同纤维基活性碳纤维或活性碳上所载银的形状，可以发现，银在不同纤维基活性碳纤维上的分布有显著的差别：在粘胶基活性碳纤维上，银以细小的颗粒均匀分布；在剑麻基活性碳纤维上，银以较大颗粒不均匀地分散于纤维表面。另外，对一系列不同吸附量的载银活性碳纤维的图像比较显示，附量更高时，银在活性纤维上呈块状或片状分布。而在活性碳上，银则以锯齿片状覆盖于活性碳表面。显示纤维表面存在AgI晶体，但数量不多32载银活性碳纤维抗大肠埃氏杆菌的性能载银活性碳纤维或活性碳抗菌性能，以其在相同抗菌试验条件下对大肠埃氏杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭效果来衡量。表1为载银活性碳纤维和活性碳对大肠杆菌的杀灭情况。在50mL含E.coli5X 107cuf/mL的缓冲生理盐水中加入50mg载银活性碳纤维或活性碳，37*C下振荡18小时，之后取该溶液培养，计算残存活菌数，多次分析结果显示，水中细菌群落计数为0表明载银活性碳纤维或活性碳己将溶液中的大肠杆菌全部杀灭，显示载银活性碳纤表2为载AgCl或AgI活性碳纤维杀灭大肠杆菌的情况比较。含E.coli 107cuf/mL的水样与该两类活性碳纤维接触5小时后，SACF-AgCl、SACF-AgI能将水样中的Ecoli完全杀灭；VACF-AgCl、VACF-AgI可杀灭水中部分的细菌，显示SACF为载体制备的银型活性碳纤维抗菌剂效果较好。AC-AgCl及未负载银盐的SACF、VACF和AC杀菌能力较差。上述样品接续振荡，至24小时后，载AgCl或AgI的活性碳纤维或活性碳均可将水中的Ecoli完全杀灭。

　　未载银化合物的SACF和VACF也使水中的细菌数量大大下降，可能是SACF和VACF具强的吸附能力，将细菌吸附至其表面所致。

　　菌杀菌能力。结果显示经高温处理后，其杀菌能力大大下降。总体上讲，AgI易发生光分解稳定性较差，不易保存，其杀灭菌能力也不如AcrAgCl.表3为载金属活性碳纤维抗金黄色葡萄球菌性能的比较。该类抗菌材料与含S.aureus1X107cfu/mL的菌液振荡接触18小时后，对其杀灭葡萄球菌的杀灭效果的检验结果表明，与抗大肠埃氏杆菌结果相似，载银、氯化银的活性碳纤维也有很强的抗金黄色葡萄球菌的能力，可完全杀灭水中的金黄色葡萄球菌。但载碘化银的活性碳纤维的抗菌能力稍差。与抗Ecoli不同，未负载银化合物的活性碳纤维或活性碳未显示对S.aureus的杀灭或吸附能力，这些纤维与含菌溶液充分接触18小时后，溶液中所含细菌群落仍无法计数。

　　表4为活性碳纤维载氯化银的量与其抗菌能力的关系。表4结果显示所载银量对细菌杀灭效率有一定影响。随着氯化银含量的增加，其抗大肠杆菌的性能逐渐增强；当金属含量达到一定值时，其灭菌率可达100%.表5所示为不同银含量活性碳抗金黄色葡萄球菌的抗菌试验结果。如表所示，随着其中所含银的量的增加，其对金黄色葡萄球菌的杀灭效果越好；当活性碳所负载的银的含量达到一定值时，灭菌率达到100%.将灭菌试验后溶液用浓HNO3处理后，用ICP发射光谱法测定一次灭菌试验后从纤维上溶出的金属含量。结果表明（如表6）本实验样品使用一次后，被溶出的金属银含量极少，不超过0据我国饮用水水质标准规定，饮用水中含银量不得超过0 05mgL本文的载银活性碳纤维在抗菌处理后的金属银洗脱量，合乎饮用水水质标准要求。

　　结利用活性碳纤维的氧化还原特性，可将金属银负载于活性碳纤维上，且可通过调节溶液中银的初始浓度而控制负载银的量。另外，也可将氯化银、碘化银负载于纤维之上。金属银主要分布于纤维的外表面，但也有部分附着于微孔（内）表面，其颗粒大小、形状依纤维基的不同而有区别。载银、氯化银的活性碳纤维具有强的抗菌性能，对大肠埃氏杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率可达100%.但载碘化银的活性碳纤维的杀菌能力稍差。另外，所载金属及其化合物的含量对抗菌性能有一定的影响。银负载量较大时，其杀菌能力也较强。纤维抗菌试验后，溶液中所释放的Ag+浓度符合国家饮用水水质标准，表明该抗菌纤维具有使用的安全性。