抗菌陶瓷：健康卫生家居的新型产物
来源：ceradir先进陶瓷在线
前言
伴随着人们生活水平的提高与科技的发展，期间出现的sars、h7n9，再到如今还没有消停的2019-ncov，基层医疗卫生的重要性攸关个体与国家甚至整个世界，人们对卫生和健康的要求也是越来越高，抗菌产品逐渐从实验室往民用方向发展，市面上不断推出的抗菌纤维、抗菌塑料、抗菌陶瓷以及抗菌金属也深受消费者的欢迎。本文就对抗菌陶瓷进行简略介绍。
抗菌陶瓷是指在卫生陶瓷的釉中添加或者在釉面上浸渍、喷涂、滚印上无机抗菌剂，致使陶瓷制品表面上的致病微生物控制在核定水平之下。抗菌陶瓷产品的抗菌效果与其采用的抗菌剂有直接的关系，其种类大致分为以下四类：
1银系抗菌陶瓷：
指将含有金属离子的无机物加入到釉料中，通过适当的烧制手段制备抗菌釉，最后制成的抗菌陶瓷制品。日本inax公司就开发了含银抗菌陶瓷，并且申报了日本专利和国际专利。
抗菌机理：
（1）由于微量的银离子进入菌体内部会破坏微生物细胞（细菌、病毒等）的呼吸系统和电子传输系统，所以可以引发活性酶的破坏或者氨基酸的坏死。
（2）银离子、铜离子被细菌和病毒接触到时会进入微生物体内，引发它们蛋白质的沉淀及内部结构的破坏，由此杀死细菌和病毒等。
（3）银离子的催化作用可以将氧气或水中的溶解氧转变成活性氧，其具有抗菌作用。
优势：银系陶瓷制品的抗菌效果高达九成以上，且化学稳定性良好，具有长期的抗菌功能。
2光触媒钛系抗菌保健陶瓷：
光触媒钛系抗菌保健陶瓷又称光催化性抗菌陶瓷，指在基础釉中加入二氧化钛，或者在普通卫生陶瓷表面表面通过高温溶胶——凝胶法将二氧化钛膜熔覆于上而制备的陶瓷。日本是最早研究开发抗菌陶瓷的国家，日本toto公司在1993年开发了光催化抗菌陶瓷。
抗菌机理：
（1）二氧化钛等光触媒剂作为一种半导体，在大于其带隙能含有紫外线的光照射条件下，二氧化钛等光触媒剂不仅可以完全降解环境中的有害有机物生成二氧化碳和水，还可以除去大气中低浓度的氮氧化物nox和含硫化合物硫化氢、二氧化硫等有毒气体。
（2）在光照下生成的过氧化氢和氢氧团具有杀菌作用。
（3）若在二氧化钛中掺杂银系离子可以提高其杀菌功效。银系离子加入后，一是可为钛系半导体提供中间能量，使光的量子效率提高，二是可以克服钛系触媒剂需要光照才能发挥的局限性，完善该类产品在无光情况下的抗菌效果。
优势：钛系抗菌陶瓷除去杀菌功能，还可以分解油污，去除异味，净化环境。
3稀土激活银系、光触媒系复合抗菌陶瓷：
这类陶瓷指在银系、光触媒抗菌剂中加入稀土原料制成的抗菌保健陶瓷。
抗菌机理：
（1）当含有紫外线的光照射到光触媒抗菌剂时，因外层价电子带的存在，电子和空穴的相继产生，稀土元素价电子带会俘获光催化电子，由此加入稀土的抗菌剂所产生的电子—空穴浓度会远远高于未添加稀土的抗菌剂。
（2）跳跃到稀土元素价电子带的部分电子极易被银原子褫夺从而形成银离子。
优势：因稀土元素的激活，使得该类陶瓷产品的抗菌剂表面活性增大，从而提高了抗菌、杀菌效果，各类细菌杀灭率高达95%以上。
4添加远红外材料及其氧化物到光触媒抗菌剂中而制成的抗菌陶瓷：
（远红外材料指：锆、锰、铁、钴、镍、铬等）
抗菌机理：
此类陶瓷产品可以在常温下发射出8—18μm波长的远红外线，在医疗保健领域中能促进人体微循环。研究表明该类抗菌陶瓷较适用在白色荧光照明下使用。
劣势：二氧化锆的引入会降低杀菌效率；过渡金属离子会引起釉面不同的着色，因此对日用陶瓷不宜引入，但不影响建筑卫生陶瓷的适量引入。
厨房与卫生间等较为潮湿的场所，医院、学校等公共场所人员流动频繁，容易被污染滋生细菌，这些地方迫切需要具有抗菌自洁的墙面材料和卫生洁具；以及净水过滤设备中的陶瓷过滤装置也有抗菌需要，这很大程度上都促进了抗菌陶瓷的发展。
除了日本抗菌陶瓷的飞速发展，我国于1997年由中共建筑材料科学研究院成功开发出光催化表面镀膜型瓷砖和掺杂稀土激活抗菌材料的抗菌陶瓷，与广东佛山园林陶瓷厂、山东潍坊美林窑业有限公司等企业合作推出抗菌陶瓷面砖及卫生洁具。如今，广东佛山、江西景德镇、山东、唐山等多家企业及科研院校在抗菌建筑陶瓷、抗菌日用陶瓷等方面实现部分成果产业化。相对国外不少发达国家抗菌陶瓷已投放市场的情况，我国虽有成果报道和少量产品上市，但是要让抗菌陶瓷真正大规模走入市场还需要在技术层面与产品成本上进行突破。