铜氧化物-高分子复合抗菌材料及其应用研究

【作者】 贺子蓉； 孙科； 刘轶；

【机构】 上海大学材料基因组工程研究院；

【摘要】 铜氧化物（Cu₂O、CuO）具有高效持久的抗菌、灭活病毒、低细胞毒性^[1]、价格低廉等优点,在抗有害微生物材料领域具有广泛应用前景^[2]。本研究通过湿法球磨和固相烧结结合的创新方案原位"一锅法"制备了铜氧化物-高分子复合材料。该方法与传统的湿化学法、气相方法相比,具有工艺简单、无需任何化学还原剂、环境友好、成本低的特点,符合"绿色化学"的概念;同时,制备的铜氧化物-高分子复合材料具有负载率高、分散良好、粒径均匀、纯度高的性质。经抗菌检测,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均达到99.99%,表现出优异、高效的抗菌性质。此外,我们对铜氧化物-高分子复合材料的应用进行了拓展,将其作为抗菌助剂,制备了抗菌聚乙烯（PE）薄膜、抗菌聚丙烯（PP）板材以及抗菌聚氨酯（PU）涂层等材料,对其进行表征测试和抗菌试验发现,制得的含铜氧化物-复合抗菌材料的薄膜/涂层,在千分之一的铜氧化物有限含量即可对大肠杆菌的抗菌率达到99.9%以上,抗菌等级为Ⅰ级,表现出高效的抗菌特性,同时材料表面均匀平整、不会影响材料原有的物性。铜氧化物-高分子复合材料有望作为抗菌助剂制备各种抗菌薄膜、板材、涂层等材料以应用到易接触物表面,赋予其"自消杀"的功能,阻断有害微生物"物传人"的传播,以应对后疫情时代对抗有害微生物材料的需求。更多还原