Teknologi Preparasi Bahan Bakterisidal Komposit Mineral Tanah Liat-Logam
Dalam bahan bakterisidal baru yang dibuat berdasarkan mineral lempung, mineral lempung itu sendiri terutama digunakan sebagai pembawa zat bakterisidal (seperti logam, oksida logam, zat organik), dan kemampuan bakterisidalnya masih terbatas. Mineral tanah liat termodifikasi dibuat dengan berbagai metode, dan komposit yang terbuat dari mineral tanah liat dan bahan lainnya dapat digunakan sebagai bahan bakterisidal baru untuk menghasilkan efek bakterisidal pada berbagai bakteri.
Mineral tanah liat dapat meningkatkan kemampuan bakterisidal melalui berbagai metode modifikasi (termasuk modifikasi termal, modifikasi asam, modifikasi anorganik logam atau oksida logam, modifikasi organik dan modifikasi komposit, dll.). Luas permukaan meningkat, porositas dan dispersi mineral meningkat, dan stabilitas termal keseluruhan dan kekuatan mekanik material ditingkatkan. Mineral tanah liat yang digunakan untuk memodifikasi dan menyiapkan bahan bakterisidal terutama montmorillonit, kaolinit, haloisit, dan vermikulit, di antaranya montmorillonit memiliki kapasitas pertukaran kation yang luar biasa, domain antar lapisan yang besar, luas permukaan spesifik dan kuat. Ini banyak digunakan karena kapasitas adsorpsinya.
Ion logam beracun dan oksida logam dapat dimasukkan ke dalam lapisan mineral tanah liat atau diserap di permukaannya untuk menyiapkan bahan bakterisidal komposit. Ion logam yang digunakan dalam penelitian terutama meliputi seng, tembaga, dan perak (di antaranya perak banyak digunakan), dan oksida logam meliputi titanium oksida, seng oksida, oksida tembaga, dan oksida besi. Mineral lempung dan logam atau oksida logam terutama dimodifikasi melalui pertukaran kation interlayer atau adsorpsi permukaan mineral. Mekanisme bakterisidal dari jenis bahan bakterisidal komposit ini terkait dengan toksisitas logam terhadap sel atau radikal bebas yang dihasilkan.
Mineral lempung yang sarat dengan ion logam memiliki keunggulan pelepasan logam yang lambat, memperpanjang waktu sterilisasi, dan meningkatkan stabilitas bahan sterilisasi. Pelepasan logam yang lambat terkait dengan kemampuan ikatan antara gugus hidroksil pada permukaan mineral lempung dan logam. Peningkatan luas permukaan spesifik dan porositas mineral tanah liat membantu untuk membubarkan partikel logam nano, meningkatkan efisiensi kontak antara logam nano dan bakteri, dan meningkatkan efek bakterisidal. Namun, mengingat toksisitas nanopartikel logam, toksisitas biologisnya perlu dipertimbangkan dalam aplikasi khusus. Namun, karena lambatnya pelepasan ion logam dalam mineral tanah liat, logam dapat terus menumpuk di dalam tubuh dan menunjukkan toksisitas dari waktu ke waktu.