传统的超疏水表面提供的聚四氟乙烯没有提供杀菌性能和没有足够消除有机液体。这些限制聚四氟乙烯的应用程序领域的消毒和结果缺乏耐久性。n型TiO2光催化剂添加聚四氟乙烯复合材料被开发来弥补这些缺点。本文报道了表面特征,新近发展起来的复合材料的杀菌和自洁性能。材料表现出接触角超过150度的疏水性尽管亲水性n型TiO的包容2。表面自由能获得这种复合5.8 mN / m。即使暴露在微弱的荧光强度(100 lx) 24小时,革兰氏阴性的可行的细胞
众所周知,传统的超疏水表面提供的聚四氟乙烯(PTFE)没有提供杀菌性能和不足够消除有机物。因此,有潜在风险坚持其表面细菌更容易在环境空气,以及有机物被认为降低耐久性的超疏水性能。为了弥补这个缺点,锐钛矿二氧化钛(TiO2),紫外光敏复合材料光催化剂添加防水处理了在我们之前的研究
近年来,医院感染已经成为一个非常重要的问题,与耐药细菌的出现,因此吸引了很多的重视[
样本由商业聚四氟乙烯颗粒,氟化粘合剂,氟油有不同数量的n型TiO2(0、3、8和12 wt %)。n型TiO2住友化学有限公司免费提供的有限公司(日本)。聚四氟乙烯颗粒,氟化粘结剂、氟油和n型TiO2混合物是喷洒在衬底和乙酸丁酯。一个关于5分散颗粒复合材料
接触角测量与自动接触角仪(CA-Z;Kyowa界面科学有限公司,日本埼玉县)。一滴水是沉积在示例使用注射器。的接触角测量针的尖端分离后下降。接触角测量,因此,平衡接触角而不是前进或后退接触角。接触角测定每个样本在五个不同的位置。
样品的表面自由能是通过下面的过程。接触角
色散、极地和氢键的组件
观察到的样本使用地产- 6300 f扫描电子显微镜。聚四氟乙烯粉得到的透射红外光谱利用mft - 2000红外光谱。碎溴化钾(KBr)晶体和聚四氟乙烯粉混合并压制成一个磁盘,并放置在测量的红外光谱。
聚四氟乙烯复合材料的细菌活动
在测试之前,所有的防水复合样品(
示意图说明评估方法研究聚四氟乙烯疏水复合膜的杀菌效果和没有添加n型TiO2。
照明后,标本用10毫升soybean-casein消化肉汤包括卵磷脂和聚山梨酯80 (SCDLP)(日本制药有限公司、日本)。清洗解决方案与磷酸盐(PBS)稀释10倍稀释系列。在每个稀释阶段,整除(1毫升)SCDLP溶液的混合营养琼脂培养基(14毫升)(Becton Dickinson,富兰克林湖,新泽西)45°C在10厘米培养皿和允许冷却至室温。中凝固后,菜在35°C孵化24至48小时前确定菌落的数量。
细菌测试是由三个平行分析每个样本,和可行的细胞计数的平均值得到的产物cfu乘以稀释率和10所示如下:
当没有观察到稀释cfu SCDLP液体,这表明,检出限不超过10 cfu。在这样的情况下,活细胞数表示为“≤10”表示检测极限。消毒剂性质的确定给出的日志减少。n型TiO2作为无聚四氟乙烯复合膜的对比样品。
评估氧化n型TiO的自洁性能2聚四氟乙烯复合涂料,复合涂层的接触角测量含有油酸(C18H34O2)在暴露于紫外线照射进行按照JIS R 1703 - 1标准方法(
结果水接触角和表面自由能的n型TiO2聚四氟乙烯复合材料表
水的接触角和表面自由能的聚四氟乙烯疏水复合薄膜的n型TiO2。
| 接触角(度) | 表面自由能(mN / m) | ||
|---|---|---|---|
| 没有n型TiO2 | 152年 | 5.8 | |
|
|
|||
| 与n型TiO2 | 3 wt % | 152年 | - - - - - - |
| 8 wt % | 151年 | 5.0 | |
| 12 wt % | 152年 | - - - - - - | |
所有复合样品接触角展出超过150°,符合其疏水性尽管亲水性n型TiO的存在2光催化剂。相似材料的接触角通常会隔的聚四氟乙烯和粘合剂的添加剂,包括亲水n型TiO2。相反,这些角(150°)明显高于纯聚四氟乙烯(110°)。这与先前报道的结果是一致的山内et al。
表面自由能的8 wt % n型TiO2复合材料是5.8 mN
样品的扫描电子显微图包含80 wt %聚四氟乙烯和8 wt % n型TiO2如图
表面的扫描电子显微照片样本由80 wt %聚四氟乙烯,8 wt % n型TiO2,fluoro-oil和氟粘合剂的其余部分。的防水处理属性示例是由于表面粗糙度由聚四氟乙烯颗粒。
傅里叶变换红外光谱仪(ir)光谱观测的聚四氟乙烯粉用于样品如图
傅立叶变换红外光谱的聚四氟乙烯粉。一个表示CF3(1213厘米−1)和CF2(1155厘米−1,639厘米−1)吸附峰。B表示C = O(1800厘米−1吸收峰。
众所周知,superhydrophobicity不足以击退有机物。因此,有可能细菌更容易坚持复合环境空气。添加n型TiO2聚四氟乙烯涂层将产生抗菌性能,从而扩大其适用范围。我们分析了n型TiO的杀菌性能2聚四氟乙烯复合节中描述的测试方法
虽然
抗菌活性的聚四氟乙烯疏水复合膜,没有(控制)和n型TiO的加法2(NT-PTFE)
聚四氟乙烯疏水复合膜的抗菌活性与n型TiO2(NT)在耐甲氧西林金黄色葡萄球菌2000 lx的可见光照明24 h。聚四氟乙烯疏水没有NT是用作控制。
数据显示了一种可能的方法降低hospital-related细菌感染的发病率,因为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是主要致病生物和经常对许多其他代理(
增强的杀菌活性的n型TiO2聚四氟乙烯材料,比较与n型TiO2涂层。8%的n型TiO2nt-ptfe员工聚四氟乙烯膜(8%)和8% n型TiO2独自涂层(NT 8%)被用于比较测试。
大量研究解释了光催化抗菌活性的机制作为细胞膜完整性的损失造成的电子/空穴或活性氧(ROS) (
我们还研究了细菌细胞的快速粘附8 wt % n型TiO2聚四氟乙烯复合涂层通过nitrate-broth冲洗样品(NB)液体包含
粘附的
| 可见光照明时间(小时) | 可行的 |
||
| 控制 | NT(可见光)2000 Lx的8% | 8% NT(黑) | |
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|||
| 0 |
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|
NT |
| 8 |
|
|
NT |
| 24 |
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|
通过用营养肉汤冲洗样品溶液包含108CFU /毫升
结果聚四氟乙烯复合涂层的氧化降解油酸在可见光下,有或没有n型TiO2,如图
复苏的水接触角为n型TiO2聚四氟乙烯疏水复合涂层含有0.5卷。%油酸稀释
在这个调查中,我们开发了一个新的防水和抗菌复合涂层结合的n型TiO2光催化剂(visible-light-sensitive光催化剂)和聚四氟乙烯(PTFE)粒子,粘结剂,氟油。这种复合涂层表现出一个水接触角大于150度,和一个表面能量低于6 mN / m,表明superhydrophobicity。复合涂层也表现出对高水平的杀菌活性
这项工作是由种子发展格兰特08 - 107从日本科学技术振兴机构。作者的帮助感激地承认他总是Ikeda和清水崇NTT先进的样品制备技术公司。山太郎,Yanyan姚明,五郎山内的贡献同样这项工作。