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1、纳米银的相关认识一纳米银简介纳米银（Na no 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。动物试验表明，这种纳米银抗菌微粉即使用量达到标准剂量的几千倍， 受试动物也无中毒表现。同时，它对受损上皮细胞还具有促进修复作用。值得一提的是，该 产品遇水抗菌效果愈发增强，更利于疾病的治疗。专家认为，这种纳米银抗菌微粉还可广泛 应用于环境保护、纺织服饰、水果保鲜、食品卫生等领域.1.1纳米银的特点：1.纳米银是粉末状银单质，粒径小于100nm，般在25-50nm之间。2纳米
2、银的性能与其粒径有直接关系。研究发现，粒径越小，价态越咼，杀菌性能越强。应用领域：纤维（织物、成品），信息产业、信息产业、生态环境，日常生活用品。1.2产品特点：永久性抗菌洗涤不影响其功能；具有天然色彩，可调配颜色，应用后不影响染色、可完 全替代铅系、锡系焊接、无毒害，无污染、永久性除菌，不伤害人体。1.3七大抗菌特点：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
3、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：1）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、抱子等微生物。经国内八大权威机构研究发现: 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
4、 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，A g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
5、 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 好。6）安全无毒早在本草纲目中记载：生银，无毒；美国公共卫生局1990年关于银毒性的调查 报告中说明：银对人体无明显毒副作用；内米银是局部用药，银含量少，是最安全的用药 方式。经试验考察发现小鼠在口服最大耐受量925mg/kg，即相当于临床使用剂量的4625倍 时，无任何毒性反应，在兔的皮肤刺激实验中，也没有发现任何刺激反应。7）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
6、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。二纳米银的研究现状2.1国外动态：1999年，美国政府决定把纳米技术研究列入二一世纪前10年11个关键领域之一，将对 纳米技术经费加倍投入。美国已在纳米结构组装体系和高比表面纳米颗粒制备与合成方面领 导世界的潮流，在纳米功能涂层设计改性及纳米材料在生物技术中的应用与欧共体并列世界 第一，纳米尺寸的元器件和纳米固体也将和日本分庭抗礼。1999年7月，美国加利福尼亚 大学洛杉矶分校与惠普公司合作研制成功100nm芯片，美国明尼苏达大学和普林斯顿大学 于1998年制备成功
7、了量子磁盘。美国商家已组织有关人员迅速转化，以巨磁电阻为原理的 纳米结构器件已在美国问世，并将在磁存储，磁记忆和计算机读写磁头方面有着重要的应用 前景。最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种既具有颜料又具有分子染料功能的新型纳 米粉末，预计将给彩色影像带来革命性的变革。2.2国内进展：纳米材料基础研究方面我国采用了多种物理、化学方法制备金属和合金（晶态，非晶态及纳 米微晶）氧化物，氮化物，碳化物等化合物纳米粉末，建立了相应的设备，做到纳米微粒的 尺寸可控，并制成了纳米薄膜和块材。近年，我国已建立和发展了制备纳米结构组装体系的 多种方法。研制了气体蒸发，磁控溅射，激光诱导CVD，等离子加热气相合
8、成等多种制备 纳米材料的装置，发展了化学共沉淀，溶胶一凝胶，微乳液水热，非水溶剂合成和超临界液 相合成制备包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料 的方法，研制了性能优良的多种纳米复合材料。纳米材料和纳米结构的评价手段基本齐全， 达到了国际二十世纪90年代末的先进水平。三发展方向3.1解决当前制备方法的不足由于纳米银粉的粒径较小，表面活性较大，易于团聚并且粉末表面易被氧化，因此，如何改 善纳米银粉的分散性及怎样防止银粉被氧化也是一个重要研究方向。3.2制备的新方法新技术纳米银的制备方法很多，运用已有的方法，人们已经合成出各种粒径的球形纳米粒子，也合 成出纳米线及树
9、枝状结构的具有一定空间结构的银纳米材料等。近年来，人们正在探索制备纳米银的新方法和新技术。目前，已经可以通过生物的方法 在人造环境中合成出特定空间结构的银纳米晶。随着纳米银应用领域的不断扩展，其制备手 段也将会得到进一步的发展。其发展趋势是在开发新的制备方法的同时，将液相还原、入射 线辐射等合成技术同模板技术相结合，合成出更精细的纳米银粒子和更规整更多样化的纳米 银多维结构，促进纳米银材料的实用化进程。3.3纳米粒子的控制生长研究长期以来，纳米尺度颗粒的制备和性质研究一直是一个很活跃的研究领域，因为它们不 仅具有新奇的性能，而且有可能在新技术中得到应用。由于纳米尺度粒子的性质通常与颗粒 尺寸和
10、形状有关，所以控制粒子的尺寸及形状是粒子制备的一个重要目的，也是调变粒子性 质的一个重要方法。相对于颗粒尺寸的控制而言，形状的控制更为困难。这是因为处于高能 量状态的纳米粒子，倾向于相互团聚并长大。环境的变化也能影响纳米粒子的生长。因此，常规方法制备的纳米粒子一般为尺寸分布较宽的不规则球形。在纳米粒子的成核 一生长过程中，如果环境是稳定且均匀的，则有可能得到形状规则的纳米粒子。调节纳米粒 子的成核一生长环境将有助于解决其尺寸利形貌控制问题，这正是化学家所擅长的。已经报 道的控制生长的纳米粒子有球形、棒状、正方形、六边形和三角形等不同形状。制备形状、尺寸可控、分布均匀的纳米粒子及受人为调控的无机
11、新型材料是现代材料科 学研究的一个重要方向、热点和难点。3.4将入射线辐射同模板技术相结合入射线辐射法可在常温常压下操作，具备周期短且工艺简单等优点。模板技术即选用不 同的表面活性剂，具有粒度可控等优点。若将入射线辐射同模板技术相结合，可制得粒度均 匀的纳米银粉。四纳米银材料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。4.1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
12、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56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。4.2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A
13、g / H ZSMS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CH。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，纳米银粒子的加人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。4.3生物材料方面的应用用纳米银一金颗粒与聚乙烯醇缩丁醛作复合酶膜基质固定葡萄糖氧
14、化酶(GOD)，构建葡 萄糖生物传感器。实验证明，纳米银颗粒的介人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。4.4光学领域的应用纳米银可用作表面增强拉曼光谱(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
15、。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。此外，在化纤中加入少量的纳米银，可以改变化纤品的某些性能，并赋予很强的杀菌能 力。据以色列报道，纳米银粉的导电率比普通银块至少高20倍，因而纳米银粒子也可以用 作集成电路中的导电银浆、电池电极材料。纳米银还可用作照相制版的基质等。4.5纳米银在涂料中的应用日本住友大阪水泥株式会社推出一种抗菌涂料，即向涂料中加入0.01wt%的20nm和50nm 银粒子。所得涂料覆在汽车表面，经抗菌试验
16、表明，当浓度为8. 4X105efu/ml的大肠杆 菌与浓度为6. 6X 105efu / ml的金黄色葡萄球菌和含0. 01wt%的50rim银粒涂层接触24h 后，剩余的残余W5efu / ml，即99. 999%的大肠杆菌和99. 999%的金黄色葡萄球菌被 杀死。将该涂料在日光下暴晒400h后，其颜色不变.而不加纳米银粒的涂料无抗菌性能。 这就有效的解决了公交汽车天天消毒，但是只第一个乘客乘车时处于安全卫生的条件，而第 二名以后的乘客仍处于在二次污染或等于没有消毒的环境中。4.6纳米银医药行业中的应用由于纳米银是非抗生素类杀菌剂，目前没有任何细菌对银产生耐药性，所以在医药行 业中应用倍受关注，尤其在外科和妇科中的应用与日俱增。Yin HQ,Lanford等在临床中观察纳米银对创面的实验中2组创面
