光触媒抗菌纺织品的研发现状与背景

利用光触媒技术进行功能纺织品研究在日本、韩国一些国家研究的较多，并且己有产品实现了产业化生产。国内在光触媒抗菌纺织品的研究也越来越多。

近年来，随着纳米技术的飞速发展，各类纳米抗菌纺织品已走进了人们的生活。 并且许多产品也已通过中试，开始产业化生产。国内外关于抗菌产品己有很多研究成果，包括抗菌剂、抗菌整理工艺、抗菌纤维制造工艺、抗菌性能的检测方法以及抗菌产品新的应用领域等。光触媒可直接开发纤维产品然后混纺或纯纺纱线，来制作服装、装饰制品、产业用制品和医疗用品或者直接开发空调等用的空气净化材料，也可以直接对纺织面料进行后整理加工开发功能面料、服装、装饰产品等 ，用途非常广泛。纷织品的抗菌并不是指将织物表面的细菌全部杀死 , 而是将对人体有害的细菌消灭 , 留下对人体有益的细菌 , 使人生活在一个更安全的环境中。

健康的人体皮肤每平方厘米大约附着有 100-1000 个细菌或真菌, 人体每天产生的脱皮、皮脂 , 流出的汗波为细菌提供了丰富的营养源 , 使之迅速繁殖。而纺织品又有利于微生物附着、繁殖和寄生。有研究证明 : 纤维上细菌的数量依环境条件和纤维品种不同 , 一般在 10³-10⁸个 / 平方厘米之间。细菌的生长与繁殖需要有机营养物质 , 而光触煤光催化产生的活性羟基能分解这些有机营养物 , 抑制细菌增强和发育 ,也能消灭细菌的生命力 , 能攻击细菌的外层细胞, 穿透细胞膜结构降解由细菌释放出的有毒复合物 , 即去除内毒素 , 排除二次污染。既能分解有机营养物 , 也能将细菌个体从根本上清除 , 达到抗菌和杀菌的双重目的 , 这与其它类无机抗菌机理有着本质上的不同 , 其它无机抗菌仅是实现抑制细菌的生长 , 没有从根本上去除细菌尸体 , 可能会带来二次污染。

早在 2003 年，人工合成光合作用和太阳能转换技术被列为国家十四个重大项目之一。利用清洁丰富的太阳能，作为光源直接参与光催化反应从水中产生氢气获得清洁能源的手段，快速地成为了研究人员研究的方向。当时，用于水处理的光触媒的主要原材料为金属复合物。该系统主要由一个光传感器（Ru 或者 Rp 的复合物）、电子传输介质（MV2+或 Ru(bpy)32+）、施主电子（TEOA 或 EDTA）、表面活性剂和另外的物质组成。利用金属卟啉衍生物作为光催化剂阻止逆反应，可以有效的提高光触媒产氢的效率、稳定性和重复性。同时，半导体纳米颗粒也作为光触媒水处理的主要原料。因为，半导体光催化剂很容易大规模生产，利用化学合成方法形成光触媒薄膜，包括 ZnS、甲醇和水，在光照作用下使 C-C 键脱氢产生氢气和乙醇。该研究对氢气转换效率有了很大的转变，同时乙醇的分离率达到 95%，已达到了国家领先水平。

随着光触媒在水处理领域研究热潮的降低，利用光催化剂降解污染物质、参与重金属离子的还原反应以期达重金属离子的重复使用成为了新的研究方向。环境问题对经济效益的影响，使得光催化剂在能量转换领域的应用逐渐转换为光触媒在环保领域的应用。CdS 成了一种广泛应用于降解有机污染物的半导体催化剂。光降解 CdS 表面的 RuO2 或者 Rh2O3 能够快速分离并传输光产生的电子和空穴，并有效避免 CdS 发生光腐蚀。但是，硫化镉本身存在一定的物理毒性，对人体健康和环境都存在一定的危害性。