2.1.2焙烘溫度
表2顯示,當溫度為130℃時,整理棉織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率分別為99.10%和99.01%,抗菌性最強.原因是溫度太低,不能將分散液較好固著在織物上;溫度升高時,抑菌率有所增大,但溫度太高,又會造成大部分銀被氧化,織物呈現出明顯的灰黑色,影響了織物的白度.所以,焙烘溫度選擇130℃最佳.
2.2納米Ag/TiO2整理棉織物的抗菌耐久性
由圖1可知,隨著洗滌次數的增加,整理棉織物對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率均稍有降低,但仍保持優良的抗菌效果.由此說明,經納米Ag/TiO2分散液整理的棉織物耐洗性較好.
2.3納米Ag/TiO2抗菌機理初探
2.3.1納米Ag/TiO2、AgNO3和TiO2抗菌性能的比較由表3可知,納米Ag/TiO2整理棉織物比AgNO3和TiO2整理棉織物的抗菌效果都強.表中ICP數據顯示,經納米Ag/TiO2和AgNO3整理的棉織物上的銀含量相近,前者略低,但抑菌率卻高于后者,由此證明,納米Ag/TiO2整理棉織物的抗菌性不僅來源于銀,也受TiO2抗菌作用的影響.納米Ag/TiO2整理棉織物中的TiO2含量與單一TiO2含量相同但抑菌率遠高于TiO2,由此證明,納米Ag/TiO2整理棉織物的抗菌性與TiO2有關,更受Ag的抗菌作用影響,是二者的雙重抗菌效果所致.
2.3.2納米Ag/TiO2整理棉織物中Ag的抗菌機理
文獻[6]中列出單質Ag和Ag2O的標準結合能分別為368.2 eV和367.8 eV.本文采用X射線光電子能譜(XPS)測定納米Ag/TiO2粉體及其整理棉織物中Ag元素的結合能,以確定其存在的化學價態.
由圖2(a)可知,納米Ag/TiO2粉體中的銀在368.5eV處存在強的結合能峰,與單質Ag的標準結合能接近;在367.2 eV處有一小的結合能峰,與Ag2O的標準結合能接近.擬合曲線①表明,所測試樣中Ag3d的結合能為368.4 eV,對應于單質Ag的結合能,說明納米Ag/TiO2粉體中的銀主要以單質Ag存在.
由圖2(b)可知,納米Ag/TiO2整理棉織物中的銀在367.1 eV和368.4 eV處存在的結合能峰分別對應于Ag2O和單質Ag的結合能.擬合曲線①表明,所測試樣中Ag3d的結合能為367.3 eV,對應于Ag2O的結合能,說明納米Ag/TiO2整理到棉織物上時,大部分單質Ag被氧化成Ag2O.由于Ag2O遇水非常容易發生以下反應:Ag2O+H2O→2Ag++2OH-,生成Ag+,而Ag+的溶出使其具有抗菌效果.所以,可以確定納米Ag/TiO2中的銀主要為溶出殺菌機理.
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