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氧化鎂極易水合，并在表面形成一層氫氧化鎂，溶解在溶液中的氧通過(guò)單電子還原反應生成活性氧離子。氧化鎂的表面包覆一層氫氧根離子，由于氧氣在堿性環(huán)境中具有化學(xué)穩定性，所以高濃度的活性氧離子得以在氧化鎂表面存在。而活性氧離子有強的氧化性，可以破壞細菌的細胞膜壁的肽鍵結構從而迅速殺死細菌。
另外，納米級氧化鎂粒子可以產(chǎn)生破壞性吸附，也可能將細菌的細胞膜破壞。這樣的抗菌機理可以克服銀系抗菌劑作用慢、易變色和二氧化鈦系抗菌劑需要紫外線(xiàn)照射的不足。
目前氧化鎂抗菌材料的開(kāi)發(fā)路徑主要有兩條：
一、通過(guò)粒徑大小、形貌特征等控制，提高納米氧化鎂的抗菌性能。比如，科學(xué)家已成功開(kāi)發(fā)出了一種鱗片狀納米氧化鎂粉體，對炭疽熱、 葡萄球菌、大腸桿菌等表現出極強的抗菌殺菌能力。
二、通過(guò)氧化鎂和其他抗菌材料的復合，開(kāi)發(fā)新型復合抗菌材料。主要有活性炭/氧化鎂、金屬氧化物/氧化鎂和氯氣，溴氣/氧化鎂等。
將納米氧化鎂粉體均勻分散在活性炭基體上，對金色葡萄球菌有良好的抗菌性 。
鹵族元素的氣體氯氣，溴氣是強殺菌劑，但具有劇毒和高的蒸汽壓而不能單獨使用，可以利用氧化鎂表面強吸附作用形成穩定的氧化鎂/鹵族元素的氣體體系，從而可以安全高效的使用。
在金屬氧化物復合抗菌劑方面，用化學(xué)共沉積法制備氧化鎂/二氧化鈦復合粉體，研究其抗菌機理：二氧化鈦在紫外光作用下發(fā)生光催化生成電子一空穴，但是它很容易復合而失去光催化性和抗菌性能。氧化鎂電子層表面存在缺陷，可以接受電子和孔穴，從而抑制了光生電子空穴的復合，提高了光催化效率，改善了抗菌性能。
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