実験用ガラス廃棄物から作製した銀含有多孔質ガラスの抗菌活性

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平成29年度に採択された奨励研究(17H00402)において、理化学用ガラス廃棄物に酸化銀(Ag_2O)を添加して再ガラス化した粉末は、大学キャンパス内の池の水において抗菌作用を示したことから、理化学用ガラス廃棄物を大学内で抗菌ガラスとしてリサイクルできる可能性を見出した。しかし、粉末化する前のガラスバルク体は抗菌作用を示さなかったため、ガラス取り出しのハンドリング性の簡便さの観点から、バルク体として抗菌作用を示すガラスの開発が実用化に向けて課題であることが分かった。この課題を解決するために、本研究では、廃棄物ガラス表面に孔を形成しその孔内に抗菌成分である銀成分を導入した銀含有ガラスバルク体の作製を試み、その抗菌作用を評価することで、ハンドリング性の良い抗菌ガラスバルク体の開発を試みた。理化学用ガラス廃棄物のpyrexガラスを900℃にて12hr熱処理した後3mol dm^<-3>の硝酸溶液に5日間浸漬することでガラス表面に孔を形成し、その後硝酸銀(AgNO_3)の溶融塩に250℃にて1hr浸漬することによって、孔内に銀成分を導入した銀含有ガラスバルク体を作製した。ガラスへの孔形成や孔内へのAg成分の導入は、FE-SEMによる観察とFE-SEM付随のEDSによる元素分析によって確認した。大学敷地内の池の水10dm^3に対して銀含有ガラスバルク体約1.5gを投入して180minの試験時間で抗菌試験を行った結果、細菌数の減少が認められ、銀含有ガラスバルク体の抗菌作用が認められた。また、この試験時間内におけるAg^+イオン溶出量についてICP発光測定により追跡した結果、溶出量は時間の経過とともに増加し50ppm程度まで溶出した。これらの結果から、本研究で作製した銀含有ガラスバルク体は、Ag^+イオンを抗菌活性発現種として、抗菌作用を示すことが分かった。