饲用抗生素的大量使用及环境污染的同益加重，最突出的问题之一是各种病原耐药菌的产生。这些耐药菌已对人的身体健康、生存环境造成了危害，甚至还威胁到整个人类的生命安全。为了减少抗生素的使用，消除耐药菌所带来的危害，研制和开发新的无公害的抗生素替代品已迫在眉睫。 本研究以蒙脱石(MMT)、硫酸锌、硫酸铜、氯化十六烷基吡啶(CP)等为主要原料，研制无机／有机复合抗菌材料——Cu2+-ZnO／CP-MMT。在MMT的悬浮液中，Zn2+按MMT离子交换容量(CEC)的摩尔比0．75倍量加入，经碱沉淀和煅烧，然后在ZnO／MMT的悬浮液中，Cu2+和CP分别按蒙脱石CEC的0．75倍和0．4倍的量加入，可得到Cu2+、ZnO和CP含量(重量百分比)分别为3.04﹪、3.71﹪和6.62﹪的抗菌材料。 Cu2+-ZnO／CP-MMT晶体结构和表面特性表征结果表明：在MMT基质上承载Cu2+、ZnO和CP后，(1)MMT的层间距和孔径增大；(2)CEC、比表面积、微孔比表面积和微孔体积缩小；(3)外表面积和孔体积增大；(4)总电荷密度、层间电荷和端面电荷的绝对值下降；(5)Zeta电位发生反转，由负变为正；(6)随着介质pH值增加，材料Zeta电位下降；(7)介质离子强度对材料Zeta电位的影响相对较小。提示：与MMT相比，Cu2+-ZnO／CP-MMT离子交换吸附能力减弱，而静电吸附和范德华力吸附能力增强，这有助于Cu2+-ZnO／CP-MMT对细菌的选择性吸附。 以大肠杆菌ATCC25922为试验菌株，比较研究了MMT、ZnO／MMT、Cu-ZnO／MMT和Cu-ZnO／CP-MMT吸附细菌的能力与机理。结果表明：(1)所试材料与细菌作用1.5h后可达到吸附平衡；(2)吸附率大小顺序为Gu2+ZnO／CP-MMT>Cu-ZnO／／MMT>ZnO／MMT>MMT；(3)大肠杆菌在所试材料上的吸附等温线均能较好的符合Freundlish和Langmuir等温线方程，但与BET等温式的吻合性相对较差；介质pH值、离子强度和吸附温度对MMT基矿物材料吸附细菌的能力有不同程度的影响；(4)MMT基矿物材料吸附细菌是一个吸热过程，在所试温度范围内，是热力学自发过程；(5)扫描电镜和原子显微镜观察显示，大肠杆菌在Cu2+．ZnO／CP-MMT材料表面有很好的吸附作用。提示：Cu2+．ZnO／CP-MMT吸附细菌的能力之所以强，可能是源于表面张力、表面粗糙度、范德华力、静电作用、疏水作用等共同作用的结果。 以大肠杆菌ATCC25922和鼠伤寒沙门氏菌ACTT14028为试验菌株，比较研究Gu2+．ZnO／CP-MMT的抗菌活性。结果表明：(1)Cu2+-ZnO／CP-MMT具有较高的抗菌活性，其对大肠杆菌的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为31μg/mL和62.5gg／mL，对鼠伤寒沙门氏菌的分别为16gg／mL和62.5gg／mL；(2)Cu2+-ZnO／CP-MMT对所试菌均产生抗生素后效应和持续抑菌效应；(3)125gg／mL浓度的Cu2+-ZnO／CP-MMT能在12h内杀灭大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌，而250μg/mL浓度时能在6h内杀灭大肠杆菌，4h内杀灭鼠伤寒沙门氏菌。 以大肠杆菌ATCC25922和鼠伤寒沙门氏菌ACTT14028为试验菌株，研究了Cu2+-ZnO／CP-MMT的杀菌机理。结果表明：(1)Cu2+-ZnO／CP-MMT可引起细菌细胞形态发生改变，细胞膜遭到破坏，胞内容物外溢，菌液中K+浓度和相关胞内酶活性升高：(2)Cu2+-ZnO／CP-MMT对细菌呼吸代谢系统产生影响，能抑制细菌三羧酸循环途径，进而影响细菌的能量代谢；(3)光对Cu2+-ZnO／CP-MMT的抑菌活性未产生显著影响；(4)在所试验的范围内，未见细菌对Cu2+-ZnO／CP-MMT产生耐药性。 综上所述，Cu2+-ZnO／CP-MMT的杀菌机理是：细菌首先与Cu2+-ZnO／CP．MMT材料发生吸附效应，然后，使细菌细胞膜疏水性改变和镶嵌蛋白变性，细菌形态发生改变，细菌细胞膜损伤，杀菌元素进入胞内，抑制细菌的呼吸系统和三羧酸代谢系统，进而使细胞萎缩和胞内物外泄，细菌死亡。