關鍵詞：二氧化鈦納米顆粒，紡織品，抗菌
納米技術和製造技術的最新進展簡化了常規紡織織物（棉，聚酯，絲）的功能化技術。用化學整理劑改性的紡織織物表現出多種功能如超疏水性，導電性，抗菌活性，紫外線防護和自我清潔行為。由於人們對舒適性和衛生要求的提高，功能化織物的抗菌和自清潔性能（在暴露於光線時清潔汙漬和去除異味的織物）已經引起了極大的關注。此外，常規織物的微環境（汗液，沉積的汙染物，染料）具有適合細菌生長的條件，並且可能潛在地導致皮膚接觸時的交叉感染，疾病轉移或氣味轉移。因此，在常規織物上應用功能性飾面以防止這些健康風險是至關重要的。
過去，使用銀、銅和金納米顆粒開發了大量抗菌織物。然而，即使這些納米顆粒具有良好的抗菌潛力，它們也非常昂貴，在環境中不穩定或具有細胞毒性。另一方面，用二氧化鈦納米顆粒功能化的紡織織物消除了這些障礙，並且無毒、生物相容、廉價和高度穩定。除了它們的光誘導抗菌性質外，二氧化鈦納米顆粒還在紫外線照射下對多種化合物（如有機染料（亞甲藍，剛果紅等）和惡臭氣體（氨，芥末等））發揮光催化降解活性。二氧化鈦納米顆粒表面的紫外誘導羥基自由基和超氧化物會降解這些化合物。二氧化鈦納米顆粒的主要缺點是它們僅在紫外線照射下表現出光催化活性（它們的帶隙為~3.2 eV）。使用不同的金屬或非金屬摻雜元素（Ag，Cu，Pt，C，N）可以使得二氧化鈦納米顆粒的帶隙降至2.75 eV。摻雜的二氧化鈦納米顆粒在可見光照射下表現出與未摻雜的二氧化鈦納米顆粒相似的抗菌和光催化性能。因此，塗有摻雜的二氧化鈦納米顆粒的織物具有作為防汙和抗菌織物的潛在應用。它們可以循環多次，而不需要任何後處理。此外，紡織品功能化可以通過幾種簡單的製造技術容易地實現，例如噴塗、浸漬-固化工藝、溶液浸漬、濺射和層層沉積。
有學者製備了具有氧化亞銅摻雜的二氧化鈦納米顆粒的聚酯織物，用於在可見光下降解亞甲基藍並研究了不同原位合成參數（濃度，pH）對製備的織物自我清潔性能的作用。還有學者使用Ag/AgBr摻雜的二氧化鈦納米顆粒的功能化棉織物，採用簡單的噴塗技術，具有良好的紫外線阻隔、疏水性、油水分離和抗菌性能。處理過的織物的機械強度還提高了18％。最近，Khani等人將銅摻雜的二氧化鈦納米顆粒摻入棉織物中用於傷口護理應用。製備的傷口敷料顯示出增強的細胞活力和對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌的良好抗菌性。儘管具有不同摻雜的二氧化鈦納米顆粒已經有效地摻入紡織品中，但是它們的製備方法非常昂貴並且它們在可見光下通常表現出差的光催化性能。錳摻雜的二氧化鈦納米顆粒被認為是低成本和高效的光催化納米材料。
近日，意大利和希臘學者聯合研究小組報告了一種簡單、低成本的技術，使棉織物具有抗菌作用。
研究人員首先通過溶膠凝膠法制備了平均直徑150 nm的錳摻雜二氧化鈦納米顆粒。然後使用硅氧烷粘合劑施加到織物上。處理過的織物在陽光下120分鐘內顯示出金黃色葡萄球菌（革蘭氏陽性）和肺炎克雷伯菌（革蘭氏陰性）群體減少100％。此外，官能化織物在UV和可見光照射下均表現出吸附在其表面上的亞甲基藍染料的完全降解，使其變白。錳摻雜二氧化鈦納米顆粒功能化的棉織物能夠使溶解的亞甲基藍染料變色，表現出水淨化效果。此外，改性織物耐多次洗衣循環。經處理的棉織物的機械強度，顏色，透氣性和美觀等物理性質保持不變。研究人員認為改性的棉織物具有抗菌、抗醛和自清潔多種功能，有望用於運動、醫療、制服、時裝、家居和休閒紡織品領域。DOI：10.1021/acsabm.8b00357
