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银纳米的秘密:杀菌利器纳米银

来源: 编辑: 时间:2022-10-14
银纳米的秘密:杀菌利器纳米银
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一、纳米银是小的好,还是大好?


理论上显示,2至20纳米的小尺寸银纳米颗粒的杀菌效果,比大颗粒40至100纳米要快。然而,当在水产养殖中应用40至100纳米大小的纳米银颗粒时,实际效果要更好。

这是为什么呢?


这是因为,小尺寸的纳米银颗粒有着较大的接触面积,因此具有快速杀菌能力,但由于小颗粒的能量大,且在环境中不耐用,因此失去杀菌作用的作用要快,通常作用要小于12小时。但是,大颗粒纳米银具有超过48小时杀菌的能力,随着时间的推移,可以有效的减少了环境中的细菌密度。


另外,细菌在被杀死前或者环境突然改变时,往往会"收缩"进行自我保护,当杀菌剂过快的失去效果时,细菌会再次起作用。这就是为什么在使用杀菌剂后,细菌很快下降,不久之后细菌再次繁殖,如果使用小尺寸的纳米银,这样的事情就会出现。


而如果大尺寸纳米银颗粒存在于环境中,当细菌再次活跃时,它会与细菌细胞壁相互作用,产生Ag+杀菌剂。


二、纳米银具有快速杀菌作用吗?


鲜为人知的是,纳米银颗粒具有"缓慢的分泌作用",这意味着当纳米银粒子(Ag)在环境中遇到细菌时,才会产生银离子(Ag+),从而攻击并灭杀细菌。通常需要4至6小时后,我们才能看到杀菌效果。


三、纳米银的种类都是一样吗?


不,不是每一种纳米银都是一样的!让我们一起来了解一下吧!


1、用于生产纳米银的原料


通常用于制造胶银(胶水银)或银纳米溶液的原料是,硝酸银(AgNO3)和硫酸银(Ag2SO4)。


硝酸银(AgNO3):价格高,不会影响池塘,因为剩余的离子是No3溶盐根,与虾和鱼池塘环境中的其他离子相比,较为惰性。


硫酸银(Ag2SO4):价格通常低于硝酸银,但是含有SO42-(这是一根不溶盐根),很容易导致水体矿物质的短缺(主要是CA2+,Mg2+缺乏)。


2、从科学的角度解释:


CA2+,Mg2+是池塘中一直含有的矿物质,将作用于SO42盐根,产生CaSO4或MgSO4沉淀聚在池塘底部。当CA2+,Mg2+作用将显著降低于池塘需要的矿物质水平时,虾会严重缺乏矿物质,这可能导致虾的肌肉浑浊。


3、银纳米生产溶剂


纳米银可以在溶剂基质中生产,如:DMF、氯仿、酒精(乙醇)、甲苯和水。用于水产养殖的大多数纳米银,是在水基溶剂基础上生产的。


4、Ag+离子还原剂成纳米Ag金属


使用还原剂,如:柠檬酸盐,氢吡啶(相当有毒),氢气(氢气),有机植物液,酶等。


目前,常用的物质是NaBH4,但当使用还原剂时,NaBH4将在虾塘中残留有硼类金属,对虾肝脏有害。


此外,还有许多其他安全的有机还原剂用于生产纳米银。这些还原剂允许以更高的浓度合成纳米银产品。


笔记:


还原过程难以控制,使得Ag+银盐变成完整的银纳米溶液。根据生产技术的不同,金属纳米银含量有高,也有低,因此,纳米银的价格也不同。我们可以检查Ag+是否还在银纳米溶液中:将3.5克盐或氯溶液放入100 毫升纳米银,观察是否有白色沉淀物。如果有,则Ag+离子仍留在溶液中。


四、纳米银颗粒保护剂


1、纳米尺寸的金属纳米粒子通常具有高能量,并倾向于聚集在一起。因此,在制造过程中,添加保护剂来包裹纳米颗粒,以避免纳米颗粒失去活性。


2、纳米银生产中常见的保护剂:PVA、聚乙烯基丙酮(PVP)、乙醛甘油、明胶等。


五、纳米银生产方法


纳米银的生产方法,有:激光、超声波、微波、紫外线、X射线、热反应、还有化学反应

通过上面这张图,大家可以了解纳米银的生产方法。


六、纳米银在水产养殖中的应用


纳米银被用作一种安全的杀菌剂,在水产养殖中可以替代抗生素,帮助解决抗生素治疗无效的细菌和病毒。


纳米银不应该被用作治疗疾病的药物,而应该在预防的情况下使用、

纳米银在控制池塘疾病方面非常有效,因为金属纳米机制对650多种细菌和病毒有杀伤作用。然而,对于目前的病毒,在水产养殖中仍然没有一种特效药物,纳米银也不例外。当鱼虾生病时,养殖户通常不容易识别哪种细菌或者是哪种病毒,为了进行针对性的治疗,因此,需要将水样带到检测中心进行检测。


纳米银在水产养殖当中的用法:


对于细菌感染:可以使用纳米银处理池塘,结合喂养,以提高杀菌效率。


对于病毒感染:应迅速将鱼虾销售掉,然后在下一次养殖之前,彻底对池塘进行杀菌。



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