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纳米技术在消毒药中的应用

发布时间：2005-09-12

近年来，随着我国对外开放步伐的加快，特别是在加入WTO后，给我国的水产养殖业带来了前所未有的机遇，大量的水产品特别是特种水产品进入了国际市场，同时，也为我国的水产养殖技术提出了更高的要求。渔药的使用是水产养殖业健康发展的重要保障，所以寻求高效、无毒、无残留的渔药是广大渔民朋友的愿望。本文所介绍的是一种全新的理念，将最先进的技术纳米技术引入消毒药行业。

　　首先让我们来分析一下传统消毒药存在的优缺点（见附表）。

　　针对表中各种消毒产品存在的问题，上海中鱼科技研究所经过二年多精心研究，并参考了日本、美国的专利，终于推出了强克101。强克101是应用纳米材料，将纳米前沿技术融合在消毒药中的产物，是一种高效、无毒、无残留的新型消毒剂，它具有杀菌面广、效力强、无腐蚀、无刺激、无毒性、无残留且不受有机污物、水质硬度、酸碱度、光照、温度等因素的影响等优点。

　　强克101的有效成分包括：纳米碘、季胺盐、WEQ等。这里介绍一下纳米碘。

　　碘是一种性能优良的消毒杀菌剂，对细菌和病毒都有较强的杀灭作用，消毒能力强，且毒性低。但它几乎不溶于水（0.285g/L），易受光线、温度的影响，升华（蒸发）而失效，对皮肤有刺激性、腐蚀性和黄染性，且与碱性物质配伍效力降低（而季胺盐多呈碱性）。目前市场上流行的季胺盐络合碘，其有效碘的含量最多仅能达到0.7％，效力低。为了彻底克服以上缺点，研究所经过大量研究试验，最终制备了纳米碘。

　　纳米材料是当今世界五大科技之一，是举世公认的21世纪最具有发展前途的科研和产业领域之一，因此受到了世界各国广泛、高度关注。素有“工业味精”之称的高分子表面活性剂具有优良的微乳化、分散、润湿、增容等表面活性，因而，作为微乳化剂、润湿剂、渗透剂和分散剂等，在微电子、生物工程和纳米材料等高新科技领域中也具有越来越重要的作用。

　　纳米技术是应用纳米材料,制备纳米球或纳米囊等的技术,所采取的方法有多种,纳米碘是采用微乳液法制得的。

　　微乳液通常是由高分子表面活性剂、助剂和油类组成的透明的各向同性的热力学稳定体系。

　　在微乳液中，微小的纳米碘是由表面活性剂和助剂所构成的单分子层包围成的微乳颗粒，这些微小的颗粒彼此分离，拥有很大的界面，有利于与细菌、病毒等有机物发生化学反应。

　　制备纳米碘对掌握的技术要求很高，当其他条件相同，只是表面活性不同时，由于不同表面活性剂的相对分子质量，每个分子占据的面积及CMC（临界微乳液浓度）均不同，体系中微乳液滴的尺寸和浓度也就不同，因而制得的纳米粒子的尺寸就不相同。另外表面活性剂所含的离子会影响反应物之间的相互作用，而影响粒子的生成和生长。因此要消除表面活性剂所携带离子的影响，从而使控制粒子的大小和形状变得更为容易和方便。助剂通常为中等碳链长的醇类，由于醇的碳氢链一般比表面活性剂短，因而当醇量增加时，吸附在微乳界面上的醇量也增加；表面活性剂碳氢链之间的空隙增大，尤其醇的碳氢链越短，界面空隙越大，则界面强度减小，界面比较松散，微乳液滴间的交换速率过大，产物的大小分布不均匀。油相一般是非极性的溶剂等。水相为纯水溶液，除上述外，通常还加入一些添加剂作纳米颗粒保护剂，使纳米颗粒大小分布更均匀。

　　为控制纳米微粒的大小、形态，防止纳米微粒的团聚，提高在复合体系中的均匀分散能力，对纳米粒子进行表面处理，可显著地改善它的分散性和稳定性。表面改性方法很多，通常分为物理包埋和化学改性两种方法。本品采用的是表面物理包埋法。包埋是指用适当的方法使无机纳米微粒在高分子溶液或熔体中分散，其表面吸附的高分子不仅减少了范德华力，而且产生一种新的空间位阻斥力，因此粒子间再发生团聚将十分困难。

　　科研人员用具有表面活性功能的非离子表面活性剂高分子化合物对碘进行表面处理，这种分散剂吸附于粒子表面形成一层保护膜，对粒子间的各种缔合力起到减弱或屏蔽作用，阻止了粒子间的团聚，从而迅速提高碘的杀菌力及穿透力，且减少有效成分的散失。高分子通常状态呈卷曲状，通过特殊工艺技术将碘微粒嵌入高分子中,提高活性、稳定性，增加水溶性，减少刺激性，且直到缓释作用。当纳米碘被水溶液稀释后，碘缓慢地释放出来杀灭细菌和病毒。所以纳米碘与碘及所谓的季胺盐络合碘比较起来，其水溶性大大提高，稳定性大大增强，刺激性、腐蚀性大大降低，而且更主要的是其有效碘含量大大提高（比季胺盐络合碘高出1倍以上），杀菌效果得到了增强，杀菌作用持久。

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