抗生素的大量使用甚至滥用不仅造成了环境污染,耐药性的变异菌种也逐渐增多,细菌的耐药性已经发展成为一个亟待解决的问题。因此,新型抗菌材料成为了预防微生物污染发生的研究热点。本课题制备了蒙脱石型有机/无机复合型抗菌材料,并研究了所试材料的抑菌性能和抗菌机理。(1)蒙脱石经壳聚糖有机改性并负载无机抗菌剂氧化锌和铜离子,制备了蒙脱石型复合抗菌材料氧化锌/铜离子-壳聚糖/蒙脱石(ZnO/Cu2+-CS/MMT)。表征结果显示:壳聚糖吸附在蒙脱石的内外表面;氧化锌和铜离子成功负载到蒙脱石上;经过壳聚糖改性及负载氧化锌和铜离子,蒙脱石层状结构发生轻微局部变形,比表面积增大。(2)ZnO/Cu2+-CS/MMT对大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的最小杀菌浓度分别为2.0、2.0和1.0mg/mL,显示出了较好的杀菌效果。抗菌机理是复合材料破坏细菌细胞形态,细菌出现皱缩、表面粗糙、褶皱、黏连等现象;细胞膜渗透性升高,胞内蛋白质和核酸泄漏;产生活性氧并引起细胞氧化损伤。(3)蒙脱石经十六烷基三甲基季铵盐有机改性并负载天然抗菌剂香芹酚和百里香酚,制备了蒙脱石型复合抗菌材料香芹酚-十六烷基三甲基溴化铵/蒙脱石(Car-CTAB/MMT)和百里香酚-十六烷基三甲基溴化铵/蒙脱石(Thy-CTAB/MMT)。表征结果显示:十六烷基三甲基溴化铵、香芹酚和百里香酚进入于蒙脱石层间,蒙脱石层间距变大;改性后蒙脱石的比表面积下降,孔径增大。(4)Car-CTAB/MMT对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小杀菌浓度分别为233和931 μg/mL;Thy-CTAB/MMT对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小杀菌浓度分别为311和1244 μg/mL,均表现出了较好的杀菌效果。香芹酚和百里香酚经负载后其抑菌性能有所提高。Car-CTAB/MMT和Thy-CTAB/MMT对细菌具有吸附性,其抗菌机理是杀菌过程中破坏细菌细胞形态,细菌细胞壁结构发生损伤,细菌细胞膜渗透性升高,胞内蛋白质和核酸泄漏。综上所述,本文制备了 ZnO/Cu2+-CS/MMT、Car-CTAB/MMT 和 Thy-CTAB/MMT 三种蒙脱石型有机/无机型复合抗菌材料,所制备的复合材料对测试菌种均显示出了较好的杀菌效果,并探究了抗菌机制,为该类抗菌材料的研发提供了重要的参考依据。