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中國科大陽麗華副教授課題組首度發現，當把表面帶負電荷的納米球與細菌混合在一起時，納米球會選擇性吸附到球菌表面、卻不吸附到桿菌表面，而且這種基于細菌形貌選擇的識別機制受熵增驅動、且普適于組成和表面化學不同的多種納米球。基于這種物理識別機制、以及ROS極度有限的有效活性半徑（不足200 nm）（圖1上），研究人員猜想如果納米球具有光動力效應，那么就可能在光照下高效清除球菌、卻不干擾桿菌（圖1中和底）。這一猜想得到了采用不同光動力納米球和多種細菌所做抗菌實驗的證實。相關研究成果發表在期刊The Journal of Physical Chemistry Letters 上。

成果描述：近年來，不論是食品行業和醫療衛生、還是一般家庭都對衛生防菌意識日益提高，國內外市場對抗菌制品的需求不斷增加。目前1Cr18Ni9Ti(奧氏體不銹鋼)、3Cr13(馬氏體不銹鋼)使用量大，具有代表性。本成果對上述兩種不銹鋼材料分別加入微量的銀或微量的銅，通過特殊的抗菌處理，使材料在機械性能不變的前提下具有很好的抗菌功能，并研究出該材料的加工工藝方法，為工廠試生產及在廚房、家電、衛生潔具、醫療行業中得到應用奠定了基礎。市場前景分析：家電（洗衣機內桶、冰箱內膽）、廚房用具（刀具、鍋勺等）、衛生潔具、醫院設備及手術器件等所用材料，對抗菌性能有一定要求的使用環境。目前國內用于家電、裝飾、廚房、衛生潔具用不銹鋼約400萬噸。若有1％的抗菌功能的不銹鋼材料取代普通不銹鋼，其特鋼生產廠家新增產值為14～16個億。該材料的使用廠家第二次效益會遠遠高于這個數字。與同類成果相比的優勢分析：1、對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、綠膜菌，滅菌率達98％以上（按日本厚生省相關技術標準測定）。 2、抗菌不銹鋼與同類非抗菌不銹鋼相比生產成本增加不大于20％。 國內領先。

隨著醫用敷料制品的不斷更新，醫用功能性紗布的研制受到廣泛的關注。無機納米抗菌劑（如Ag2O等）由于所具有的突出抗菌、殺菌功能，且不產生細菌耐藥性，使用安全，已成為研制抗菌敷料的熱點。不僅如此，醫用上還要求所研制敷料同時具有生肌功能。納米ZnCO3，中藥中亦稱爐甘石，有收濕斂瘡、生肌之功效，能夠有效補充創傷部位缺失的鋅離子。基于此，本項目采用了一種原位納米復合技術，將具有抗菌功能（納米Ag2O）和具有生肌功能（納米ZnCO3）的納米粒子同時復合到醫用紗布上，從而制備出具有復合功能的醫用輔料，為醫治各種燒傷、皮炎、皮膚感染等提供一種安全、高效、無細菌耐藥性的治療的手段。所得納米復合紗布穩定性好、著色均勻、納米Ag2O抗菌功能顯著，并且實現了納米ZnCO3的復合。

抗菌纖維織物納米處理的原理是將銀銅化合物的納米顆粒植入纖維內部，當織物與微生物相接觸時，微量的銀離子和銅離子到達微生物細胞膜，依靠庫侖引力，二者牢固吸附，銀銅離子穿透細胞壁進入細胞內，使蛋白質凝固，破壞細胞合成酶的活力，使細胞喪失分裂增殖能力而死亡。當細胞失去活性時，銀銅離子又會從中游離出來，重復進行殺菌活動，因此其抗菌作用持久。同時，納米顆粒被植入纖維內部，而不是吸附在纖維表面，因此可經受持久的洗滌。 應用前景： 用于纖維或織物的附加納米材料處理，使纖維或織物具有抗菌功能。具體可用于食品行業專用服，醫生工作服，汽車、火車、飛機等的裝飾纖維面料，家具布，服裝，鞋墊襪子等的抗菌納米處理，使其具有抗菌效果。從而減少細菌的傳播途徑，提高人們的身體健康。也可用于初級纖維的抗菌納米處理。隨著人們的健康意識及自我保護意識的提高，對日用品及服裝要求的提高，纖維織物抗菌納米處理技術將具有廣闊的市場。

       成熟度：技術突破         多孔有機聚合物是一類新興的功能性高分子材料，相比傳統高分子交聯樹脂，其具有類似無機分子篩的微孔，具有更高的官能團密度，已被廣泛用于儲存、分離或催化等領域。然而當前許多性能優良的多孔有機聚合物成本過高，嚴重制約著其實際應用。我們合成的價格低廉且性能優秀的多孔有機聚合物，其性能與當前典型多孔有機聚合物相當，而價格為它們的幾十分之一或幾百分之一，目前在儲存氨氣、分離二氧化碳及分離水中污染物（如硼酸，Hg2+等）等方面已完成實驗室測試，這些成果將為多孔有機聚合物的真正應用打開通道。         意向開展成果轉化的前提條件：中試放大及產業化工藝開發資金支持

眾所周知，化學藥物和有機消毒劑的大量使用極易導致細菌和病毒的變異，并造成嚴重的后果，如0-157大腸桿菌、瘋牛病、SARS、禽流感等微生物事件的發生，使人們對生態環境和微生物環境的惡化給地球和人類健康帶來的危險表示擔憂，安全無毒的無機抗菌材料已成為人們的迫切需要。本項目的任務是：利用具有自主知識產權的氧化鋅晶須（簡寫為：ZnOw）制備技術，并在前期研究工作的基礎上，對ZnOw、納米材料進行抗菌活性處理，將ZnOw與多種納米材料復合，制備一種安全、持久、高效、廣譜的抗菌殺菌材料。

研發階段/n內容簡介：本項目采用納米復合技術，通過特殊方式制備納米TiO2并包覆特種催化粉體以得到納米抗菌粉，是一種廣譜抗菌的無機納米抗菌材料。產品具有如下特點：（1）即效性，一般無機抗菌劑需24小時起抗菌作用，而該產品低于1小時；（2）抗菌耐久性好，不象其它抗菌材料會隨抗菌成份的容出，效果下降；（3）安全無毒，可用于食品添加劑，對皮膚無刺激；（4）用量少（僅0.5%-1.0%）。技術指標：用量1%室溫1小時內粉體抗菌能力在97%以上，對細菌、霉菌、真菌、酵母都有很強殺滅能力。應用范圍：本技術產品可

給體片段以氟原子修飾的n型給受體聚合物熱電材料，利用聚合物鏈間的給受體相互作用維持聚合物的電子遷移率，通過引入氟原子增加聚合物的電子親和性以提高n摻雜效率，兩者的協同作用大幅度提高了聚合物的n型電導率。通過進一步提高聚合物的塞貝克系數，成功地將n型給受體聚合物的熱電性能提高了三個數量級。引入氟原子的聚合物的n型電導率提升至1.3 S/cm，功率因子提升至4.6 μW/mK2，是目前n型給受體聚合物熱電材料的最佳性能。?通過對聚合物在摻雜狀態下的電子順磁共振譜、紫外光電子能譜和X射線光電子能譜的表征證明了氟原子的引入提高了聚合物的n摻雜能力。場效應晶體管器件結果則表明氟原子的引入提高了聚合物在n摻雜狀態下的電子遷移率。這兩者的協同作用使得該聚合物的電導率相比沒有引入氟原子的聚合物提高了1000倍。此外，掠入射X射線衍射、原子力顯微鏡以及導電原子力顯微鏡實驗證明了氟原子的引入改變了聚合物的分子排列，提高了聚合物與摻雜劑的混溶性，使聚合物從“局部摻雜”的狀態轉變為“均勻摻雜”狀態，從而維持了摻雜聚合物較高的n型塞貝克系數。

一、項目簡介  隨著生活水平的不斷提高，人們越來越關注自身的健康狀況，對生存環境、衛生條件等也提出了更高的要求，各種類型的抗菌劑應運而生，但性能穩定、應用廣泛、適宜工業化的抗菌劑還很是缺乏。  無機抗菌劑由于其容易工業化、抗菌譜廣、耐溫性能好而備受青睞。無機抗菌劑的主要成分是負載型銀、鋅或銅等，最常用的是銀系抗菌劑。目前多以沸石、磷酸鹽、硅膠、玻璃等無機材料為載體。但這類抗菌劑存在的主要問題是：(1)抗菌劑的粒徑一般在0.5-10微米，能夠與病菌或細菌接觸的表面積較小；（2）制備工藝復雜，而且作為抗菌有效成分的金屬離子在載體表面的分布不均勻；（3）制備成本較高；（4）產品的白度較低，應用在塑料、造紙、涂料等淺色或白色產品中影響產品外觀。  納米碳酸鈣廣泛應用于橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫藥等許多與人們的生活息息相關的行業，同時具有粒度均勻，比表面積大，以及其它抗菌載體（例如：沸石、膨潤土等）所不具有的高白度和低成本的優點。故對納米抗菌碳酸鈣的研究對功能性納米碳酸鈣和抗菌劑的發展都具有非常重要的意義。  試驗結果表明：本產品具有長效抗菌性；產品透射電鏡照片顯示產品粒徑為納米級。本技術解決了目前國內無機抗菌劑產品白度低、生產成本高等問題。而納米碳酸鈣本身就是一種常用的功能性填料，應用范圍廣泛。本技術使之又具備了抗菌功能，提高了納米碳酸鈣的附加值，且應用方便。  我國具有豐富的石灰石資源，以其為原料開發高附加值的功能性納米碳酸鈣產品，具有重要的應用價值。二、項目技術成熟程度  本課題以石灰石為原料制備納米抗菌碳酸鈣，技術新穎，可行性高。通過近幾年的研究，課題組在納米碳酸鈣的晶形、粒徑、分散性、制備工藝、生產設備選擇等研究上取得了一定成果，在抗菌劑研究方面成功地解決了銀系抗菌劑的變黑和穩定性問題。在實驗室進行了納米抗菌碳酸鈣的放大實驗，取得了令人滿意的結果，并就前期研究成果申請了技術發明專利。三、技術指標  該項目已獲得發明專利以納米碳酸鈣為基體的抗菌材料的制備方法，專利號為ZL200910067771.1。  外觀為白色粒子；白度＞92；平均粒徑＜100nm；比表面積25-50m2/g；殺菌率 99.9%（細菌總數約為200000個）。產品粒度分布窄、分散性好。四、市場前景  首次提出納米抗菌碳酸鈣的概念，對現有碳酸鈣生產工藝稍加改進即可生產本產品，所生產的納米抗菌碳酸鈣具有以下特點：  1.產品白度高。該產品白度達90以上，在其應用領域如塑料、涂料、化纖、造紙等行業不會影響產品的外觀；  2.抗菌效果好。納米效應和光催化效應共同作用使得產品具有優良的抗菌性，且具有長效抗菌性；  3.成本低。碳酸鈣較其它載體原料價廉易得、成本更低；  4.應用方便。納米碳酸鈣作為一種優質填料和白色顏料, 廣泛應用于橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫藥等與人民生活息息相關的行業。本技術使納米碳酸鈣同時具備了抗菌性，也就是說作填料它和基體的相容性好，同時還具有抗菌功能。  市場前景：  本技術制備的納米抗菌碳酸鈣，粒度分布均勻、白度高、成本低。在有光或無光條件下均能發揮抗菌作用。該抗菌碳酸鈣在橡膠、塑料、造紙、涂料、油墨、醫藥等行業具有廣闊的應用前景。五、規模與投資需求對于現有碳酸鈣生產廠家，只需增加一個抗菌劑負載工序即可。生產規模根據廠家要求而定。投資受市場影響價格會有波動。若新建廠1萬噸/年的生產能力，需要120萬元。六、生產設備在原有碳酸鈣生產流程基礎上增加1臺反應釜、3臺抗菌劑配料釜即可。新建廠主要設備包括：石灰窯、化灰機、碳化塔、反應釜、壓濾機、干燥機、包裝機等。七、效益分析 每1萬噸產品年利潤500—1000萬元人民幣。受市場影響價格會有波動。

多抗菌素（Polyoxins）也稱多抗霉素、多氧霉素、多效霉素，是一種肽嘧啶核苷類農用抗生素，由結構相關的14個組分（polyoxin A-N）組成，具有專門作用于植物病原菌的生物學活性。在農業上使用主要分兩類：一類以A、B組分為主，主要用于防治蘋果斑點落葉病、輪紋病、梨黑斑病，葡萄灰霉病，草莓、黃瓜、甜瓜白粉病，霜霉病，人參黑斑病和煙草赤星病等十多種作物病害；另一類以D、E、F組分為主，主要用于水稻紋枯病防治。多抗菌素還具有促進生長作用，微量添加能促進作物生長和增強防御能力，一般平均增產10～20％。作用機理主要是選擇性抑制真菌細胞壁組成成份幾丁質合成，由于一般農作物和哺乳動物體內無幾丁質組成部分，因此多抗菌素對人畜安全，無積累作用，無“三致作用”，安全性極高。