载银抗菌功能膜的制备和研究第33卷第12期稀有金属材料与工程Vol.33,No.122004年12月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGDecember2004收稿日期：2003-05-19作者简介：邓平晔，男，1974年生，博士生，清华大学材料科学与工程系，北京101084，电话：010-********载银抗菌功能膜的制备和研究邓平晔，白新德，叶彬，刘晓敏，冯庆玲(清华大学，北京101084)摘要：介绍了1种制备新型载银抗菌功能膜的方法。首先制备阳极氧化初级膜，然后通过特殊的着色工艺把银添加到氧化膜中，最终获得了金黄色和棕色的抗菌膜。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为实验菌种，采取体外实验的方法，测试了试样的抗菌效果。通过实验发现，新制备的抗菌膜和在空气中存放24个月的抗菌膜，都具有良好的抗菌效果，而且所制备的抗菌膜具有好的颜色稳定性。对抗菌膜进行了扫描电镜、X射线光电子谱和俄歇电子谱的研究与分析，发现抗菌膜中存在多种以银元素的化合物。通过1个对比实验，计算了抗菌膜中的银量和银离子在不同介质中的释放速度。研究表明，这种工艺制备的抗菌膜具有可靠和高效的抗菌效果。关键词：阳极氧化铝；抗菌功能膜；体外实验；银中图法分类号：TG146.4文献标识码：A文章编号：1012-185X(2004)12-1278-05在医疗和手术的过程中，由于表皮植入和器件植入作用所引起的感染是个严重的问题[1~3]，而且感染会造成组织坏死、器件的过早失效以及感染的进一步扩散[4]。所以对微生物在金属生物材料和陶瓷生物材料表面上繁殖的试验，不论是在生物体外还是在生物体内，都引起了广泛的兴趣[5~11]，同时具有抗菌功能的材料研究在近几年得以深入展开，出现了金属、陶瓷、高分子、生物玻璃等多种抗菌功能的生物材料[12~23]。许多年的研究表明，含有银元素的材料具有广谱抗菌性能[24,25]，所以以银为基的材料在医疗领域得到了广泛的应用[26~32]。抗菌材料在除了生物医疗方面的应用外，在人们日常生活中同样起着抑制疾病传播和美化人类生活环境的作用。通过阳极氧化的方法可以制备多孔氧化铝膜，由于氧化膜中的孔隙具有纳米尺寸结构，所以在腐蚀、载体材料、纳米模板材料等方面都具有广泛的应用，同时采用特殊工艺制备的自有序膜材料更加引起了对阳极氧化铝膜研究的兴趣[33~36]。结合抗菌材料的应用和阳极氧化膜的功能特性，制备具有抗菌性能的新型功能膜将极大的拓展材料的应用范围。虽然铝的氧化和着色的工艺已经有了很长的研究历史，但是采用通常工艺的银盐着色方法存在的缺陷是，着色后必须进行必要的封孔处理，从而抑制色泽随时间的推移而改变的问题。但是经过封孔处理后的着色膜却不具有抗菌性能，所以制备具有色泽稳定性好、抗菌持久的抗菌功能膜需要克服银盐变色和抗菌效果持续的2个方面的困难。在传统的阳极氧化工艺基础上，采用新型的初级膜制备工艺，在制备了良好的初级膜并在此基础上，采用与传统着色方法相似的着色工艺，制备出色泽范围从黄色到棕色的抗菌膜。在本研究中，介绍这种抗菌功能膜的制备过程和抗菌膜的抗菌性能，并且设计了1个模拟的抗菌剂释放过程的试验，对不同的抗菌膜的功能作了评价。通过对抗菌膜的微观扫描分析和银元素分布的测定，对抗菌膜中功能特性的实现作了合理的解释。1实验过程1.1初级氧化膜的制备采用工业纯铝片（纯度为101.101%），经过碱洗除油，酸洗中和，电化学抛光（体积比为1?3的高氯酸，乙醇溶液）等前处理工艺，获得了可以用来被氧化的光洁表面。在15%的硫酸溶液中、25℃的条件下氧化，氧化的电流密度在10mA·cm-2~101mA·cm-2的范围内，氧化时间为10min~20min。氧化后的氧化膜经过水洗后，进行下一步的着色处理。1.2抗菌功能膜的制备在室温的条件下，通过在0.1%~3%范围内的硝酸银溶液中进行交流电二次电解着色，可以把初级氧化膜制备成抗菌功能膜。实验可以制得色泽范围从黄色到棕色的氧化膜。本研究主要对橙色和棕色的抗菌性能进行研究和分析。本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！