تكنولوجيا تحضير مادة الطين المعدنية المركبة للجراثيم
في المواد الجديدة المبيدة للجراثيم المحضرة على أساس معادن الطين ، تُستخدم معادن الطين نفسها بشكل أساسي كناقلات للمواد المبيدة للجراثيم (مثل المعادن وأكاسيد المعادن والمواد العضوية) ، ولا تزال قدرتها على قتل الجراثيم محدودة. معادن الطين المعدلة المحضرة بطرق مختلفة ، والمركبات المصنوعة من معادن الصلصال وغيرها من المواد يمكن استخدامها كمواد جديدة للجراثيم لإنتاج تأثيرات مبيد للجراثيم على أنواع مختلفة من البكتيريا.
يمكن أن تعزز معادن الطين قدرة مبيد الجراثيم من خلال طرق تعديل مختلفة (بما في ذلك التعديل الحراري ، وتعديل الحمض ، والتعديل غير العضوي للمعادن أو أكاسيد المعادن ، والتعديل العضوي والتعديل المركب ، وما إلى ذلك). تزداد مساحة السطح ، وتزداد مسامية المعادن وتشتتها ، ويتم تحسين الاستقرار الحراري الكلي والقوة الميكانيكية للمادة. المعادن الصلصالية المستخدمة لتعديل وتحضير المواد المبيدة للجراثيم هي بشكل أساسي المونتموريلونيت ، والكاولين ، والهالويسيت ، والفيرميكوليت ، ومن بينها المونتموريلونايت الذي يتمتع بقدرة تبادل كاتيونية متميزة ، ومجال كبير للطبقات البينية ، ومساحة سطح محددة وقوية ، ويستخدم على نطاق واسع بسبب قدرته على الامتصاص.
يمكن إدخال أيونات المعادن السامة وأكاسيد المعادن في الطبقة المعدنية الطينية أو امتصاصها على سطحها لتحضير مادة مركبة مبيد للجراثيم. تشتمل أيونات المعادن المستخدمة في البحث بشكل أساسي على الزنك والنحاس والفضة (من بينها الفضة المستخدمة على نطاق واسع) ، وتشمل أكاسيد المعادن أكسيد التيتانيوم وأكسيد الزنك وأكسيد النحاس وأكسيد الحديدوز. يتم تعديل معادن الطين والمعادن أو أكاسيد المعادن بشكل أساسي من خلال التبادل الكاتيوني للطبقة البينية أو امتصاص السطح المعدني. ترتبط آلية مبيد الجراثيم لهذا النوع من المواد المركبة للجراثيم بسمية المعادن للخلايا أو الجذور الحرة المتولدة.
تتميز معادن الطين المحملة بالأيونات المعدنية بمزايا الإطلاق البطيء للمعادن وإطالة وقت التعقيم وتحسين ثبات مواد التعقيم. يرتبط الإطلاق البطيء للمعادن بقدرة الترابط بين مجموعات الهيدروكسيل على سطح المعادن والصلصال. تساعد مساحة السطح المحددة المتزايدة ومسامية معادن الطين على تشتيت جزيئات المعادن النانوية ، وتحسين كفاءة التلامس بين المعادن النانوية والبكتيريا ، وتحسين تأثير مبيد الجراثيم. ومع ذلك ، بالنظر إلى سمية الجسيمات النانوية المعدنية ، يجب مراعاة سميتها البيولوجية في تطبيقات محددة. ومع ذلك ، بسبب الإطلاق البطيء للأيونات المعدنية في المعادن الطينية ، قد تستمر المعادن في التراكم في الجسم وتظهر سمية بمرور الوقت.