对表面病原微生物感染的担忧导致了在《 Journal of Environmental Chemical Engineering》上作为预证明的重要研究。这项创新研究探索了通过银和还原氧化石墨烯层自清洁二氧化钛光催化剂的概念。
研究：二氧化钛与银和石墨烯的抗菌自清洁二元和三元杂化光催化剂。图片来源：Maridav/ Shutterstock.com
为什么自清洁是一个问题？
微生物有可能造成严重伤害，并且由于传染性病原体和致病微生物在所有表面上无处不在，感染的传播引起了人们的深切关注。
这在医疗保健领域尤其存在一个问题，因为医院携带的病原体数量不一，这些病原体都可能传播给脆弱和免疫功能低下的人。
这些病原体有可能导致严重感染甚至死亡;这方面的一个例子是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。MRSA是一种超级细菌，负责几种难以治疗的感染，如果不及时治疗，可导致败血症。
世界卫生组织此前曾报道过许多因医疗保健相关感染而死亡的情况，这些感染可归因于多种耐药病原体。
抗生素和抗菌药物的过度处方可以对这一不幸的事实负责。随着SARS-CoV-2（COVID-19）大流行也说明了感染的传播性，研究人员已经开始调查抗菌表面的使用。
抗菌表面可能是防止细菌粘附在表面上的潜在有用方法;这也将减少细菌对机械接口的影响，如水流系统，医疗植入物甚至隐形眼镜。
目前清洁易发生细菌的表面的方法包括使用腐蚀性化学品以及紫外线;然而，通过光催化材料利用这两种常规机理的自清洁效果，可以改进常规方法，以对抗抗性微生物。
光催化材料
光催化材料可谓能够在阳光下分解含有紫外线的有害物质。
目前用于光催化剂的主要材料是二氧化钛（TiO2），以其抗菌特性而闻名，能够消除包括细菌，病毒和真菌在内的微生物。
使用这种涂层材料的表面受益于其抗菌作用以及自清洁性能。
此外，通过TiO的光激发产生的激子对2与水和氧气反应生成活性氧，如羟基自由基和超氧自由基，破坏细菌和减少细菌生长的潜力很高。
当在表面上使用时，光催化剂的使用包括通过与水接触的活性催化表面上的超亲水作用来增强污垢的分解。
触发因素可能是通过紫外线照射表面后吸附污染物的直接氧化。
薄水膜的形成可以使表面更容易清洁，污染物更容易去除。这些可以为玻璃板，镜子和屋顶瓦片提供有效的材料。
目前的研究人员已经探索了氧化钛用作光催化材料的增强效果，使用银（Ag）和还原氧化石墨烯（rGO）。
本研究包括使用多元醇法制备银纳米球，然后产生Ag / TiO的纳米混合物2和银/钛2/rGO通过水热改性溶胶-凝胶合成。
研究人员发现，将石墨烯添加到银和二氧化钛体系中，进一步增强了二者的光催化性能，这可能是由于界面处的电荷分离。
革命性翻译
三元银/钛2由这些研究人员开发的/rGO纳米混合物是一种新颖的方法，具有优异的光催化剂，具有有效的抗菌和抗菌作用以及高效的自清洁性能。
用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等细菌进行的实验得出了几乎100%的细菌灭活结论，这对于在减少致病微生物传播的表面上使用将是革命性的。
开发具有自清洁和抗菌作用的光催化材料对于减少和预防传染性致病微生物至关重要。
这也可以应用于影响细菌和传染性微生物传播性的领域，例如水处理系统，防止细菌生长的表面以及用于高性能消毒环境的医院。
通过潜在的可转化研究，这项研究为包括减少传染性微生物传播的物理方法提供了基础，如果普遍使用，这将是预防未来大流行的实际补充。
引用
Padmanabhan，N.，Thomas，R.和John，H.，（2022）。二氧化钛与银和石墨烯的抗菌自洁二元和三元杂化光催化剂。环境化学工程学报，第107275页。可预订地点： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213343722001488?via%3Dihub
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