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本文系统回顾了抗菌材料的发展状况，全面综述了TiO2的制备方法、抗菌机理及在抗菌方面的研究情况，详细介绍了溶胶-凝胶法制备TiO2粉体，并对TiO2在抗菌方面的应用做了系统的论述。
本论文主要研究金属(Ag、Cu、Fe、Ce、La)—TiO2复合抗菌材料的制备、抗菌性能及其在抗菌人造石上的应用。通过掺杂不同的金属离子(Ag+、Cu2+、Fe3+、Ce3+、La3+)对TiO2进行改性实验。以钛酸四丁酯为主要原料，无水乙醇为溶剂，0.2mol/L的稀硝酸为抑制剂，采用溶胶-凝胶法，控制金属离子的掺入量，制备出均匀稳定含不同金属离子的TiO2胶体。将胶体陈化一段时间以后，在80℃干燥箱中干燥，得到粉末状样品。将制备好的样品经不同的温度(350℃、450℃、550℃、650℃)热处理，研磨，得最终产物。参照2002年版《消毒技术规范》，采用抑菌环法，测定了抗菌材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌性能，并分析了金属离子的种类、金属负载量及热处理温度等因素对复合抗菌材料抗菌性能的影响；利用XRD、SEM、EDS等对掺杂金属离子的TiO2抗菌粉体的形貌、结构等进行了测试表征。
通过抑菌环实验，对制备的Ag—TiO2、Cu—TiO2、Fe—TiO2、Ce—TiO2和La—TiO2五种复合抗菌材料的抑菌环大小进行对比发现，Ag—TiO2复合抗菌材料的抑菌环最大，最明显，其他四种复合抗菌材料周围都出现了不同程度的抑菌环，而纯TiO2周围未见明显抑菌环，说明离子掺杂可以提高TiO2的抗菌活性。在实验设定的范围内，对金属离子不同掺杂量、不同热处理温度的复合抗菌材料的抗菌性能进行了比较。结果表明，经450℃热处理掺Ag量为1％的Ag—TiO2复合抗菌材料的抗菌效果最好，超过1％Ag—TiO2复合抗菌材料的抗菌效果反而下降；其他四种复合抗菌材料也存在最佳的掺杂量和热处理温度，Cu—TiO2复合抗菌材料抑菌的最佳掺Cu量为1％，热处理温度为450℃；Fe—TiO2复合抗菌材料抑菌的最佳掺Fe量为3.4％，热处理温度为550℃：Ce—TiO2复合抗菌材料抑菌的最佳掺Ce量为1.7％，热处理温度为550℃；而La—TiO2复合抗菌材料抑菌的最佳掺La量为5％，热处理温度为350℃。
选抗菌效果好的Ag—TiO2复合抗菌材料添加到人造石中制成抗菌人造石，按照JC/T897-2002《抗菌陶瓷制品抗菌性能》的检测标准，采用贴膜法，对其抗菌性能进行了测试分析。研究结果表明，Ag—TiO2复合抗菌材料在人造石中的最佳加入量为树脂总量的1％，以其为抗菌剂能制备出有较好抗菌性能的抗菌人造石。纳米金属—TiO2无机复合抗菌材料作为新型无机抗菌剂有良好的应用前景。