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在我们的日常生活中,细菌和病毒的存在会导致许多疾病的产生,因此安全、无毒、无污染的抗菌产品逐渐受到广大消费者的青睐。锌型抗菌材料具有性能稳定,成本低等优点,但其自身抗菌能力较差,通常采用改性来增强其抗菌性能。本论文以白炭黑为载体,锌离子为抗菌离子,稀土铈元素为添加剂,采用溶胶-凝胶法制备得到一种抗菌性能优良的新型锌-铈抗菌白炭黑。通过单因素实验及响应曲面法得到产品抑菌率最佳的制备条件。实验以大肠杆菌为菌种,采用涂布平板法进行抗菌实验。通过SEM、EDS、BET、XPS、ICP、AAS等检测手段对产品进行表征,并初步探讨金属离子锌与稀土元素铈的协同抗菌作用。此外,论文还将锌-铈抗菌白炭黑添加到陶瓷中,得到具有抗菌性能的抗菌陶瓷。结果显示,制备锌-铈抗菌材料的最佳条件为:锌离子浓度为0.83 mol·L-1,铈离子浓度为0.005 mol·L-1,反应时间1.6h。SEM和EDS分析表明,锌-铈抗菌白炭黑结构蓬松,为无定形态,平均粒径较小且分散均匀。由BET检测可知,锌-铈抗菌白炭黑的比表面积为载体白炭黑的两倍多,更有利于作为添加剂添加到制品中。XPS分析表明锌-铈抗菌白炭黑中锌和铈均以氧化物的形式担载在白炭黑载体上。通过计算可知,协同效应因子SEF>0,协同系数T/E=1.89>1,说明锌和铈之间存在显著的协同效应,并通过对锌-铈抗菌白炭黑粉末及浸出液检测得知,稀土元素铈的添加促进了抗菌离子锌的担载和释放,从而提高了材料的抑菌性能。应用研究表明,抗菌粉体材料的添加量是影响抗菌陶瓷的主要原因,当锌-铈抗菌粉体材料的添加量为12.9%(1.25 g)时,抗菌陶瓷的抗菌性能较佳,抑菌率可达45.9%。