纳米抗菌材料国内外研究现状

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2024年细菌纳米纤维素市场环境分析

2024年细菌纳米纤维素市场环境分析

2024年细菌纳米纤维素市场环境分析引言细菌纳米纤维素是一种新兴的纳米材料,具有很高的机械强度和化学稳定性。

在近年来,随着纳米科技的发展和应用的广泛推广,细菌纳米纤维素市场迅速崛起。

本文将对细菌纳米纤维素的市场环境进行分析,以便为相关企业及投资者提供参考。

1. 宏观经济环境分析1.1 国家产业政策政府对于纳米科技的发展给予了很高的重视,并出台了一系列支持政策,如制定相关标准和法规、加大科研经费的投入、推动产学研合作等,这为细菌纳米纤维素行业的发展提供了良好的政策支持。

1.2 宏观经济形势当前全球经济增长趋缓,但纳米科技行业依然保持较高的增长速度。

细菌纳米纤维素的市场需求不受宏观经济形势影响较大,因其在各个领域的广泛应用潜力仍未完全被挖掘。

1.3 社会消费观念和绿色环保理念的普及随着人们环保意识的增强,对替代传统材料的绿色环保材料的需求不断增加。

细菌纳米纤维素具有天然可降解、无毒、可持续等特点,能够满足消费者对绿色环保产品的需求。

2. 市场需求分析2.1 应用领域多样性细菌纳米纤维素在医药、食品、纺织、电子等多个领域具有广泛的应用前景。

特别是在医药领域,细菌纳米纤维素可作为药物载体、组织工程材料等,具有巨大的市场潜力。

2.2 市场需求增长迅速随着人民生活水平的提高和科技的发展,细菌纳米纤维素市场需求呈现出逐年增长的趋势。

例如,在纺织领域,细菌纳米纤维素面料的抗菌性能和透气性能得到普遍认可,市场需求不断攀升。

3. 竞争形势分析3.1 市场竞争对手目前,细菌纳米纤维素市场存在较多的竞争对手。

一些大型化工企业和纺织企业开始涉足细菌纳米纤维素领域,提升了市场竞争的激烈程度。

3.2 技术壁垒虽然细菌纳米纤维素市场的竞争加剧,但由于其制备工艺复杂,技术门槛较高,形成了较高的技术壁垒,新进入者需要投入大量的研发成本和时间来进行技术突破。

3.3 品牌竞争优势一些已经在市场上占有一席之地的企业拥有较强的品牌影响力和市场渗透能力,可以通过品牌宣传和渠道建设增强市场竞争力。

国内外纳米科技的发展趋势

国内外纳米科技的发展趋势

国内外纳米科技的发展趋势随着科技的日新月异,纳米科技作为应用广泛的科技,受到越来越多人的关注。

纳米科技以其独特的特性和性能,深受工业、医疗、科研等领域的青睐。

本文将对国内外纳米科技的发展趋势作一概述。

一、国内纳米科技的发展趋势国内纳米科技近年来发展迅猛,我国已成为全球最大的纳米材料生产和消费市场之一。

以纳米材料为代表的纳米科技在中国的应用已经涵盖了多个领域,如新能源储存、环境治理和医药等。

其中,纳米合成多为单一颗粒的制备,更注重绿色化合成和高效纯化技术的开发。

纳米应用方面则有针对个性化治疗的纳米药物、嗅觉传感、柔性可压电电子等。

另外,中国的纳米科技在农业、生物医学、环境保护、新能源等领域都有广泛的应用,同时也取得了一些突破性进展。

例如,新的纳米技术已被应用于慢性损伤、康复创伤、血管再生、肿瘤免疫等临床治疗。

目前已有大量的公司和科研机构投入到纳米科技产业中来,未来我国纳米科技的市场和技术水平都具有相当的潜力和发展空间。

二、国外纳米科技的发展趋势与国内相比,在欧美等国家,纳米科技得到了更高程度的机构和政策支持,纳米科学与技术也更加成熟。

美国是国际上最早开展纳米科学研究的国家之一,其纳米科技的发展重心位于材料科学领域。

目前,美国的纳米科技主要应用于电子、外科医学、空气净化、废物处理、能源储存和能源转化等领域。

欧洲同样投入了大量的科研力量,在能源、水处理、材料制备等领域取得了很大的成果。

纳米科技在海外发展中的另一个特点是合作和国际交流的深度和广度都非常大,纳米科技的国际性和战略性合作越来越成为海外国家投入科技创新的新方向。

其中,美国与欧洲各国、日本与韩国都有相应的纳米科技合作计划与实验室联合研究。

三、未来纳米科技的发展趋势未来,纳米科技将会在医疗、化工、能源等领域得到更广泛的应用,其融入的产品式样将更加丰富多彩。

具体而言,就漆、油、陶瓷、塑料等工业材料而言,其在纳米科技的应用将会大大提高其热稳定性、防腐蚀性、导热性等基本性能。

纳米抗菌材料的研究进展

纳米抗菌材料的研究进展
纳 米 抗 菌材 料 的研 究 进 展
毛 勇 邓 玉 明
( 州娃哈哈集 团有限公司质监部 ,杭州 ,3 0 1 杭 10 8)
摘 要 : 纳米抗菌材 料中抗菌剂以纳米尺寸分散 ,具 有高比表面积和高反应活性 , 抗茵材料 整体的抗菌效果较传统抗菌 剂有显著提高 ,更能 显著的抑制细 菌、真 菌等微生物的生长和繁殖 , 改兽抗菌材料的 力学性 能 ,引起了国内外研究者的广泛 关注 。本文对具有广泛应用 前景 的金属 并 型、光催化型 、季铵盐或季磷盐 修饰 无机 纳米颗粒等纳 米抗菌剂的研究及应用情况进行 了综述。 关键词 : 纳米 ; 抗菌剂 ; 金属型 ;光催化型 ; 无机纳米颗粒
A >C >Z >C 。=C g u n e a
种 抗 菌作 用 的银 离子 通过 溶 胶 一 凝胶 、离 钛 矿 型 3 晶体 结构 ,其 中锐钛 矿 型 的 子 交换等 技术依 附在 纳米级 的载体 上 ,
TO存在 品格 缺陷 ,结构 比较 开放 ,当 i
危害 程度 :A = b S >H > s S = e g
之 间的复 合物等 。在 目 使用 的这些 半 前
导体 物质 中从使 用程序和 性价 比来看 , 纳米 T 0 明显 优于 其他 几种光 催 化抗 菌 i
剂 。 T 0 有 金 红 石 型 、板 钛 矿 型 和 锐 1
锌等几 种 。金属 离子对 细菌 的抗 菌效果
和 对人体 的危害程 度如 下H : 抗菌 效果 :A 针 S = e >H > s = b S g
Z > C >Ag n u >C 。=C e a
如 沸 石 、 SO T O z O 1 1 n 、磷 酸 复盐 颗 粒尺 寸降到 纳米级 时 ,具 有 良好 的光 等 。由于超 细纳 米级粉 体颗 粒高 比表面 催 化活性 。 积和高 反应 活性 的特殊 效应 ,大 大提 高 了整体 的抗 菌效 果 ,使 抗菌 剂耐温性 、 粉体细 度 、分散性 和功 能效 应都得 到 了 纳米 T 0抗菌 作 用较 为长效 ,抗 菌 i

2024年纳米材料市场分析现状

2024年纳米材料市场分析现状

纳米材料市场分析现状概述纳米材料是在尺寸范围为1到100纳米之间的材料,具有独特的物理、化学和生物学性质。

随着科技的不断发展和应用领域的不断拓展,纳米材料的市场需求也逐渐增长。

本文将对纳米材料市场的现状进行分析。

市场规模根据市场研究机构的数据显示,全球纳米材料市场规模近年来呈现稳定增长的趋势。

2018年全球纳米材料市场规模达到1000亿美元,预计到2025年将达到2000亿美元。

纳米材料市场的高速增长主要受益于电子、医疗、能源和材料领域的需求增加。

应用领域纳米材料的应用领域非常广泛,包括电子、医疗、能源、材料等多个行业。

电子领域在电子领域,纳米材料被广泛应用于半导体芯片、显示屏和太阳能电池等。

纳米材料的独特性能可以提高电子设备的性能和效率。

医疗领域在医疗领域,纳米材料可以用于制造生物传感器、药物传递系统和生物成像。

纳米材料具有较大比表面积和更好的生物相容性,可以提高医疗设备的效果和治疗效果。

能源领域在能源领域,纳米材料可以应用于太阳能电池、燃料电池和储能设备等。

纳米材料的光吸收和电导特性使其成为能源转换和存储领域的理想材料。

材料领域在材料领域,纳米材料可以用于制造高性能复合材料、涂层和陶瓷等。

纳米材料的高强度和耐磨性能可以提升材料的性能和耐久性。

竞争态势纳米材料市场存在着激烈的竞争,主要厂商涉及到国内外诸多企业。

包括美国的Nanosys、韩国的Nanoco、日本的NanoInk等。

这些企业在纳米材料的研究、生产和销售方面具有一定的优势。

同时,新兴的创业公司也进入到纳米材料市场。

这些创业公司通常专注于特定领域的纳米材料研发,希望通过创新的产品和技术来取得竞争优势。

发展趋势纳米材料市场的发展趋势主要包括以下几个方面:1.多功能化:纳米材料将发展为具有多种功能的产品,例如具有抗菌、防火、自修复等功能。

2.环保可持续性:纳米材料的研发将注重环境友好和可持续性,减少对环境的不良影响。

3.创新应用:随着科研水平的提高,纳米材料将推动更多领域的创新应用,例如纳米机器人和纳米传感器等。

2023年纳米银抗菌整理剂行业市场发展现状

2023年纳米银抗菌整理剂行业市场发展现状

2023年纳米银抗菌整理剂行业市场发展现状纳米银抗菌整理剂是一种新兴的纳米材料,在防菌、抑菌、净化空气等方面具有独特的作用。

随着人民生活水平的提高和健康意识的增加,纳米银抗菌整理剂行业迎来了快速发展的机遇。

目前,全球纳米银抗菌整理剂市场仍处于快速发展阶段。

据市场研究机构IFM China 数据显示,2018年我国纳米银抗菌整理剂市场规模已达到35亿元左右,预计到2025年将达到121亿元。

随着市场的快速发展,纳米银抗菌整理剂行业竞争越来越激烈。

国内市场上主要的品牌包括微爱佳、撒拉娜、妮维雅、凡士林等。

其中,微爱佳是目前国内最具代表性的纳米银抗菌整理剂品牌之一。

同时,新品牌不断涌现,增加了市场的竞争。

纳米银抗菌整理剂行业的市场发展趋势主要体现在三个方面:一是要求功能化、高效性。

消费者对纳米银抗菌整理剂的功能性和效果日益重视,对于保健品、洗涤用品尤其如此,如口罩、卫生巾、地垫等。

不仅需要实现杀菌、抑菌等功能,还需要具备长效效果,并且不对人体造成危害。

二是强调可持续发展。

随着全球环境污染情况的加剧,消费者对于环保、健康的要求越来越高。

纳米银抗菌整理剂行业需要重视可持续发展,从原材料采购、生产过程、产品使用、废弃物处理等各个环节考虑,推动绿色生产和消费。

三是美好生活的需求。

纳米银抗菌整理剂的应用范围越来越广泛,从家居、医疗卫生、餐厨用品到商业用品等多个领域,涉及人们日常生活的方方面面。

人们不仅对产品功能和效果重视,还对产品外观、香味等方面有不同的需求。

总而言之,纳米银抗菌整理剂行业是一个巨大的市场,有着广泛的应用前景和发展空间。

在充分认识市场需求的基础上,制定符合市场发展趋势的发展策略,可以助力企业实现快速发展。

2024年纳米抗菌PPR管市场发展现状

2024年纳米抗菌PPR管市场发展现状

纳米抗菌PPR管市场发展现状引言纳米抗菌PPR管是一种新型的管道材料,具有抗菌性能和良好的耐腐蚀性能。

随着人们对卫生和环保的日益重视,纳米抗菌PPR管在建筑、水暖等领域的应用逐渐扩大。

本文将探讨纳米抗菌PPR管的市场发展现状。

市场规模与增长趋势目前,纳米抗菌PPR管市场规模逐年增长,市场需求持续增强。

这主要得益于以下几个方面的原因: 1. 健康意识提升:人们对居住环境的要求越来越高,对抗菌材料需求量增加。

2. 技术创新推动:纳米技术的应用使得纳米抗菌PPR管具备了更高的性能和广泛的应用前景,受到市场的认可和推动。

3. 政策支持:相关政策对于环保材料和抗菌材料的推广起到了积极的推动作用。

预计未来几年,纳米抗菌PPR管市场规模将继续扩大,年复合增长率有望超过10%。

市场主要应用领域纳米抗菌PPR管主要应用于以下几个领域: 1. 建筑领域:在建筑工程中,纳米抗菌PPR管用于供水、排水和暖通系统,可以有效减少细菌滋生,保障居民健康。

2. 水暖领域:纳米抗菌PPR管作为一种卫生环保的管道材料,被广泛应用于家庭和商业水暖系统,具有良好的耐腐蚀性和长寿命特性。

3. 医疗领域:纳米抗菌PPR管在医疗设备和医疗用水系统中得到了应用,可以有效控制细菌滋生,减少交叉感染风险。

随着纳米抗菌PPR管在市场上的广泛应用,未来还有更多领域的潜在应用等待开发。

市场竞争格局目前,纳米抗菌PPR管市场存在较为激烈的竞争,市场主要供应商包括以下几家:1. 公司A:具有多年的生产经验和创新技术,以其高品质的产品和良好的售后服务得到了市场的认可。

2. 公司B:专注于纳米材料的研发和应用,拥有自主知识产权,产品在市场上具有竞争优势。

3. 公司C:与国内外知名企业合作,以其先进的生产设备和品质管理体系,赢得了一定的市场份额。

随着市场竞争的加剧,纳米抗菌PPR管供应商将继续加强技术研发和产品创新,提高产品质量和性能,以满足不断增长的市场需求。

全球纳米技术的发展现状

全球纳米技术的发展现状

全球纳米技术的发展现状近年来,纳米技术发展迅速,已经逐渐渗透至多个领域。

从医药、电子、化妆品到食品等,纳米技术的应用已经跨足许多不同行业。

纳米技术的研究和应用在国际上也备受关注。

本文将重点介绍全球纳米技术当前的发展现状,其中包括纳米材料、纳米制造、纳米应用等方面的内容。

一、纳米材料的发展纳米材料是指具有纳米级尺寸的物质,其尺寸为 1 -100 纳米,且具有与体积和表面积相关的特殊物理和化学性质。

通过纳米技术的手段,可以制备出多种不同的纳米材料,如氧化物纳米颗粒、纳米纤维、碳纳米管、金属纳米颗粒等。

现在,全球对纳米材料的研究已经趋于深入。

从材料制备和性能调控等方面来看,纳米材料的研究已经展开到多个子领域,如核壳结构的合成、多元纳米材料的构筑、纳米材料的模拟和预测等。

此外,还有一些纳米材料的研究重点集中在环境和生物应用领域,如去除污染物、抗菌材料、治疗癌症等方面。

二、纳米制造的发展纳米制造是指以纳米材料为基础,通过相应的制造工艺和方法,制备出纳米尺度的器件、材料和结构。

纳米制造技术是纳米技术的核心,它是纳米材料实现应用的基础。

当前,全球的纳米制造技术已经相当成熟。

主要的纳米制造方法包括化学合成、物理制备、生物合成等。

它们分别具有自己的优势,例如,化学合成方法可以高效地控制纳米粒子的形貌和尺寸;物理制备方法可以制备出高质量、高稳定性的纳米材料;生物合成方法则可以利用生物体内的成分来制备纳米材料。

此外,纳米制造技术还在不断地完善和升级。

例如,新型的制造方法,如液相削蚀、黄金膜生长、等离子体光刻和3D打印技术等,都在不断地被研究和应用。

三、纳米应用的发展随着纳米技术的日益成熟,纳米材料和纳米制造技术已经被广泛应用于多个领域。

1、医药领域。

纳米技术已经成为治疗癌症、传递药物和诊断疾病的新方法。

例如,利用纳米材料制成的纳米颗粒可以在癌症细胞内定位,实现精准治疗。

2、电子领域。

纳米材料已经得到广泛应用于半导体器件、薄膜电池、传感器、量子点电视和显示器件等方面。

纳米抗菌材料的研究进展

纳米抗菌材料的研究进展

纳米抗菌材料的研究进展纳米抗菌材料的研究进展纳米抗菌材料是一种应用于医疗、环保和食品安全等领域的新型材料,具有杀菌效果强、持久性好、安全无毒等优点。

随着纳米技术的发展和应用,纳米抗菌材料的研究也取得了许多进展。

首先,研究人员通过纳米技术制备了各种纳米抗菌材料。

例如,纳米银颗粒具有较高的抗菌活性,可以通过溶液法、电沉积法等方法制备得到。

此外,纳米氧化锌、纳米二氧化钛等材料也被广泛研究和应用。

其次,研究人员探索了纳米抗菌材料的抗菌机制。

纳米材料具有较大的比表面积和高活性,可以与细菌表面的蛋白质和细胞膜发生相互作用,破坏其结构和功能,从而达到杀菌的效果。

此外,纳米抗菌材料还可以通过释放金属离子或产生活性氧等方式抑制菌落的生长。

然后,研究人员对纳米抗菌材料的性能进行了优化。

通过调整纳米颗粒的形貌、尺寸和表面修饰等手段,可以改变纳米材料的抗菌活性和稳定性。

例如,纳米银颗粒的表面修饰可以增强其抗菌性能,并减少对人体细胞的毒性。

此外,研究人员还开展了纳米抗菌材料在实际应用中的评价和验证。

通过实验室模拟和临床试验等手段,研究人员评估了纳米抗菌材料对不同细菌的抑制效果、生物相容性和持久性等性能。

这些研究结果为纳米抗菌材料的进一步应用提供了依据和参考。

最后,纳米抗菌材料的应用已经取得了一些成功。

在医疗领域,纳米抗菌材料被用于制备医疗器械、敷料和药物等,可以有效地预防和治疗感染。

在环保领域,纳米抗菌材料可以应用于水处理、空气净化和食品保鲜等方面,具有重要的应用前景。

综上所述,纳米抗菌材料的研究进展包括纳米材料的制备、抗菌机制的探索、性能的优化、应用的评价和验证等方面。

这些研究为纳米抗菌材料的应用提供了科学依据,也为解决医疗、环保和食品安全等问题提供了新的思路和方法。

相信随着技术的不断进步,纳米抗菌材料将在更多领域发挥重要作用。

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1.国内外研究现状和发展趋势(1)多尺度杂化纳米抗菌材料的国内外研究进展Ag+、Zn2+和Cu2+等金属离子具有抗菌活性,且毒性小、安全性高而被广泛用作抗菌剂使用。

但是,由于其存在易变色、抗菌谱窄、长效性差、耐热性和稳定性不好等缺点而成为其进一步发展的障碍。

相比而言,纳米银、纳米金、纳米铜、纳米氧化锌等纳米材料则可以在一定程度上克服这些问题。

例如纳米银,在抗菌长效性和变色性方面均比银离子(多孔纳米材料负载银离子)抗菌剂有显著改善,而且其毒性也更低(Adv. Mater.2010);关于其抗菌机理,被认为是纳米银释放出银离子而产生抗菌效果(Chem. Mater 2010,ACS Nano 2010)。

纳米金也有类似的效果(Adv. Mater. ),尽管活性比纳米银稍差,但其对耐药菌株表现出良好的抗菌活性(Biomaterials 2012)。

铜系抗菌材料可阻止“超级细菌”(NDM-1)的传播(Lancet .2010)。

活性氧化物是使用时间最长、使用面最广泛的一类长效抗菌剂,其中氧化锌是典型代表,特别是近年来随着纳米技术的发展,一系列低维结构氧化锌的出现,为氧化锌系抗菌材料提供了极大的发展空间,由于其良好的安全性,氧化锌甚至可用于牙科等口腔材料(Wiley Znter Sci.,2010)。

本项目相关课题组多年的研究发现,ZnO的形貌差异、结构缺陷和极化率等都会影响其抗菌活性(Phys. Chem. Chem. Phys. 2008);锌离子还可以与多种成分杂化,产生协同抗菌活性而提高其抗菌性能(Chin. J. Chem.2008, J. Rare Earths 2011)。

利用杂化纳米材料结构耦合所带来的协同作用提高纳米材料的抗菌活性是近年来的研究热点。

例如:纳米铜与石墨烯杂化体系中存在显著的协同抗菌作用(ACS Nano2010)。

用络氨酸辅助制备的Ag-ZnO杂化纳米材料,表现出良好的抗菌和光催化性能(Nanotechnology 2008);但是Ag的沉积量过大,催化活性反而有所降低(J. Hazard. Mater. 2011)。

以壳聚糖为媒质,通过静电作用合成得到均匀的ZnO/Ag纳米杂化结构,结果显示,ZnO/Ag纳米杂化结构比单独的ZnO 和单独纳米Ag的抗菌活性都高,表现出明显的协同抗菌作用(RSC Adv. 2012)。

Akhavan等用直接等离子体增强化学气相沉积技术,结合溶胶-凝胶技术把锐钛型TiO2组装在碳纳米管表面(Carbon 2009);Krishna等也用溶胶-凝胶法制备了TiO2/WCNTs杂化纳米抗菌材料,其对芽抱杆菌所显示的失活时间是单纯TiO2的2倍(Proc Saf Env Pro 2005)。

通过超声技术,结合热蒸发法制得Ag-NCPs/WCNTs杂化纳米结构,发现在Ag-NCPs生长过程中,MWCNTs与Ag-NCPs 之间存在静电相互作用(中国科学E辑:技术科学 2009)。

Mohan R等也制备了纳米银或纳米铜沉积改性的碳纳米管抗菌材料,并发现组装了纳米银或纳米铜的碳纳米管均比纯的纳米银或纳米铜抗菌性能好,作者认为主要是由于表面积增加的缘故(J. Phys. Chem. C 2008)。

关于纳米材料的抗菌机理,一直以来备受关注,也存在很多争议。

例如,对于ZnO的抗菌机理,有学者认为是ZnO中溶出的Zn2+所带来的(FEMS MicrobiolLett 2008),而包括本项目相关团队的研究证实,ZnO体系中产生H2O2是其抗菌活性的主要机理(Thin Solid Films 2008,Catal. Commun. 2010),并提出通过控制氧空位可以调控H2O2产生量(Langmuir 2012)。

X. Tan等认为,碳纳米管主要通过活性氧的产生,形成氧化应激对细菌产生破坏作用(Carbon 2009)。

Akhavan却发现在无光条件下,MWCNTs不显示抗菌性能,在有光条件下,60min抗菌性能为20%;沉积TiO2后,抗菌性能则显著提高:60min后在无光条件下提高到60%,在有光条件下提高到90%(Carbon2009)。

Akasaka等对不同直径CNTs 对口腔类细菌的研究发现MWCNTs对细菌具有很好的吸附能力且不会产生抗药性(Acta Biomaterialia2009)。

Kang的实验结果表明SWNTs抗菌性能优于MWNTs,并认为CNTs的表面积、对细胞的渗透性以及独特的化学性能是引起差异的主要原因(Langmuir 2008)。

对于TiO2/WCNTs杂化纳米材料的抗菌活性,有研究认为由于杂化异质结构减少了电子-空穴的再结合,增加了活性自由基形成率,从而表现出高的光催化抗菌效果(Carbon 2009)。

(2)杂化纳米材料多功能调控机制的国内外研究进展李灿院士领导的研究团队将手性修饰的Pt纳米催化剂粒子装入碳纳米管内,发现碳纳米管可显著加速手性催化(Angew. Chem. Int. Ed. 2011)。

利用纳米TiO2与CNTs杂化提高前者的光催化性能也取得很好的结果,不少研究对其能带结构和光生电子的传输机制做了分析(Nano Lett. 2007,ACS Nano 2006,化学学报2008)。

清华大学朱永法课题组继用C60、类石墨碳、聚苯胺对ZnO进行杂化改性后,2011年又报道了ZnO与C3N4的杂化结构,并发现,杂化后,ZnO在紫外光下的光生电流增加了5倍,并大大改善了ZnO的耐光腐蚀性能(Energy Environ. Sci. 2011)。

最近,Qiu等2010)、斯坦福大学Hongjie Dai课题组(Nano Res. 2010)、中科院金属所成会明课题组(Adv. Fun. Mater. 2011)、中科院过程所Dan Wang课题组(ACS Nano2011)等均取得了很好的研究成果。

石墨烯与纳米ZnO、Fe3O4、CdS等形成的多层次杂化结构也表现出多功能特性(App. Catal.B: Env. 2011,Nano Res. 2011,Chem. Commun. 2011)。

该类杂化结构的功能机理被认为是,有机污染物分子与石墨烯芳香环之间的相互作用,提高了光催化剂吸附能力,杂化结构使得催化剂(ZnO、TiO2等)的禁带变窄,拓宽了光响应范围,电子的快速转移抑制了光生电子-空穴对的复合(RSC Adv 2011)。

基于石墨烯的多尺度杂化纳米结构,还在染料敏化太阳能电池、超级电容器等方面表现出多功能特性(Electrochem. Commun. 2009,Chem. Mater. 2010,ACS Nano 2010)。

(3)载人空间舱内微生物的相关研究现状这方面的公开报道并不多,主要是针对前苏联的“和平”号和目前正在运行的国际空间站上的相关报道。

有资料显示,在米尔计划实行的15年内,有关人员在舱内的控制面板、餐桌、司令舱等多处检测发现大量细菌和真菌,在95%的空气样本中细菌菌落数均为约500 cfu/m3、真菌则为2~×103 cfu/m3。

对飞行中所用的1177种材料进行检测发现,在表面材料中葡萄球菌、棒状杆菌、微球菌和不动杆菌所占比例分别为%、%、%和%;在空气样本中检测到金黄色葡萄球菌,芽孢杆菌、棒状杆菌、微球菌和沙雷氏菌所占比例为%、%、%、%和%(Microbial Ecology 2004)。

在其它太空飞船中也发现了各种各样的细菌和真菌,这些细菌和真菌的存在会威胁航天员的健康和航天装备的正常使用(Appl Environ Microbiol 1973,Microbial Ecology 2004, Intl. Biodeterioration & Biodegradation 2007)。

另据报道,进入太空的细菌在太空环境的作用下,会变得更加致命,其对实验动物的致命杀伤力是地球上细菌的三倍(每日电讯报2007)。

、太空环境的细菌等微生物对绝大多数有机聚合物材料有降解作用,产生CH4S等小分子化合物对密闭舱内的空气造成污染,其分泌的酸性化学物质对金属H2材料具有严重的腐蚀性(Vitro Cell Dev Biol Anim 2002)。

在空间站密闭环境中,舱内设备排放的气体、使用的化学物质和机组人员新陈代谢的产物都会引起空间站舱内环境污染,并滋生大量的微生物。

据报道,“和平号”空间站上聚集着多种微生物,它们以惊人的速度繁殖,不断蛀蚀、毁坏空间站上各种精良、独特的设备。

目前的国际空间站上也存在大量的微生物,这些细菌正在侵蚀国际空间站的覆面层和设备,导致部分结构材料的强度、密闭性以及介电和其它性能下降。

通过国外20余年的研究发现,航天器上生存着250多种微生物,所有这些微生物均来自地球。

由于微生物在空间受到辐射的水平大大高于地面水平,由此诱发微生物变异,其活力大大高于地面上的同类。

这已引起大家的高度关注,国外的科学家们正在研究制定一套评价材料抗微生物蛀蚀的适当方法。

研究表明,空间特殊环境对舱内生物的生长发育、遗传变异影响较大的是空间辐射和微重力两个因素。

首先,空间辐射会引起细菌中水分子激活并电离,从而产生一系列的链式反应,例如形成高活性的自由基攻击微生物DNA,造成DNA 改变;其次,辐射也可以直接作用于细菌的DNA,造成其碱基结构变化,引起DNA 分子的断裂等,从而引起辐射遗传物质的改变。

空间环境特有的微重力对微生物的代谢、发育、繁殖以及应激反应都有重要的影响,从而影响微生物的整个生命周期。

例如,一些研究表明,空间微重力环境可以对基因组的DNA分子产生甲基化修饰,从而影响基因的表达。

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