Tecnologia de preparação de material bactericida composto de argila mineral-metal
Nos novos materiais bactericidas preparados com base em minerais argilosos, os próprios minerais argilosos são usados principalmente como portadores de substâncias bactericidas (como metais, óxidos metálicos, substâncias orgânicas), e sua capacidade bactericida ainda é limitada. Argilominerais modificados preparados por vários métodos e compostos feitos de argilominerais e outros materiais podem ser usados como novos materiais bactericidas para produzir efeitos bactericidas em várias bactérias.
Os minerais argilosos podem aumentar a capacidade bactericida através de vários métodos de modificação (incluindo modificação térmica, modificação ácida, modificação inorgânica de metais ou óxidos metálicos, modificação orgânica e modificação composta, etc.). A área de superfície aumenta, a porosidade e a dispersão de minerais aumentam e a estabilidade térmica geral e a resistência mecânica do material são melhoradas. Os minerais argilosos usados para modificar e preparar materiais bactericidas são principalmente montmorilonita, caulinita, haloisita e vermiculita, entre os quais a montmorilonita possui excelente capacidade de troca catiônica, grande domínio interlamelar, área superficial específica e forte É amplamente utilizado devido à sua capacidade de adsorção.
Os íons metálicos tóxicos e os óxidos metálicos podem ser inseridos na camada mineral argilosa ou adsorvidos em sua superfície para preparar um material bactericida composto. Os íons metálicos usados na pesquisa incluem principalmente zinco, cobre e prata (entre os quais a prata é amplamente utilizada), e os óxidos metálicos incluem óxido de titânio, óxido de zinco, óxido de cobre e óxido ferroso. Argilominerais e metais ou óxidos metálicos são modificados principalmente por meio de troca catiônica interlamelar ou adsorção na superfície mineral. O mecanismo bactericida desse tipo de material bactericida composto está relacionado à toxicidade dos metais às células ou aos radicais livres gerados.
Os minerais de argila carregados com íons metálicos têm as vantagens de liberação lenta de metais, prolongando o tempo de esterilização e melhorando a estabilidade dos materiais de esterilização. A liberação lenta de metais está relacionada à capacidade de ligação entre grupos hidroxila na superfície de minerais de argila e metais. O aumento da área de superfície específica e a porosidade dos minerais de argila ajudam a dispersar as partículas de nanometais, melhoram a eficiência do contato entre nanometais e bactérias e melhoram o efeito bactericida. No entanto, considerando a toxicidade das nanopartículas metálicas, sua toxicidade biológica precisa ser considerada em aplicações específicas. No entanto, devido à liberação lenta de íons metálicos em minerais de argila, os metais podem continuar a se acumular no corpo e apresentar toxicidade ao longo do tempo.