金屬元素抗菌機理：

微生物膜外存在高濃度的金屬陽離子,改變了正常的生物膜內外的極化狀態,並引起新的離子濃差,從而阻礙或破壞細胞維持生理所需的小分子和大分子物質的運輸,如在Na+/K+2泵的驅動作用下糖和氨基酸的運送,一些金屬離子也可以進入微生物胞內。實驗結果證明,重金屬能使大多數酶失活,但其失活機理還不清楚。有人認為是正價的重金屬離子與蛋白質的N和O元素絡合後,破壞酶

蛋白分子的空間構象;也可能是重金屬離子與—SH

基反應,替換出質子,甚至破壞或置換維持酶活力所必需的金屬離子,如Mg2+,Fe3+和Ca2+等。酶是一切生物的催化劑,控制著微生物生化反應,酶一旦失活,引起催化效率降低或效能喪失,從而使其所催化的生化反應無法正常進行,並影響相關的生化反應,導致微生物的能量代謝和物質代謝受阻,從而達到

抗菌的目的。此外,進入細胞內的金屬離子也可以與核酸結合,破壞細胞的分裂繁殖能力。

光催化抗菌機理：

TiO2的禁頻寬為3.2eV,它吸收了波長小於387.5nm的近紫外光波後,價帶中的電子就會被激發到導帶,形成帶負電荷的高活性電子,同時在價帶上也產生帶有正電荷的空穴。在電場作用下,電子2空穴對發生分離而遷移到TiO2表面上的不同位置。分佈在TiO2表面的空穴與吸附在表面的OH-和

H2O氧化成鸒H自由基。而高活性電子則具有較

強的還原能力,可將TiO2表面的氧還原成O-2,也可

將水中的金屬離子還原。鸒H自由基的氧化能力最

強可不加選擇地使有機物全部氧化降解,包括穿透

細胞膜,破壞膜結構使細菌、病毒和癌症細胞分解,

又能降解細胞產生的毒素(這是一般抗菌劑不能比擬的）

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