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《摻雜tiolt2gt納米薄膜光催化抗菌性能及應(yīng)用研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要隨著社會的進(jìn)步以及人民生活水平的提高,人們對健康的生存環(huán)境日益關(guān)注,抗菌意識不斷增強(qiáng)。Ti02光催化材料的抗菌性能日益受到重視,但由于銳鈦礦Ti02具有較寬的帶隙能,只有在紫外光的照射下才能激發(fā),使其在自然光條件下的應(yīng)用受到了限制,因此本論文采用摻雜方法束提高Ti02光催化活性。本文采用溶膠一凝膠方法,在陶瓷釉面磚表面制備摻雜Ti02薄膜。分別考察了La、Sm、Ce單組份摻雜,La/Fe、Sm/Fe、Ce/Fe雙組份共摻雜,Ag摻雜,Ce/Ag雙組份共摻雜及Ce非均勻摻雜對薄膜抗菌性能的影響,通過XRD、TEM、UV-vis等測試手段塒樣品進(jìn)行分析???/p>
2、察了薄膜制各條件如摻雜濃度、鍍膜層數(shù)、焙燒溫度等及光催化抗菌條件如光照時間、光照強(qiáng)度、菌液濃度等不同條件對薄膜抗菌性能的影響。結(jié)果表明,采用溶膠流速為2mnv's,最佳鍍膜3層,最佳焙燒溫度500℃,保溫1h的制備T藝,可獲得附著牢固、表面無缺陷、光澤度高達(dá)180以上、高光催化活性的Ti02抗菌薄膜。XRD測試表明,在最佳熱處理溫度下,摻雜樣品均為銳鈦礦相,單組份摻雜TiOz,均能引起晶格畸變,細(xì)化晶粒,平均晶粒大小為15nm;而LaJFe、Ce/Fe雙組份摻雜Yi02,可提高結(jié)晶度,促進(jìn)晶粒長大。TEM測試結(jié)果表明摻雜Ti02薄膜致密,顆粒均勻。UV-v
3、is分析表明,摻雜均引起薄膜吸收邊的紅移,拓寬了薄膜的光響應(yīng)范圍。以在自然界普遍存在且與人類健康密切相關(guān)的革蘭氏陰性菌種大腸桿菌為實驗菌種評價了不同摻雜體系ri02薄膜的抗菌活性。La、Sm、Ce單組份摻雜最佳摻雜濃度分別為O.4%、1.1%、O.3%,熒光燈照射2h抗菌率分別為86.76%、87%、90.86%;La/Fe、Sm/Fe、Ce/Fe雙組分摻雜中各稀土的最佳摻雜濃度與單組分摻雜時相同,雙組份摻雜可同時提高電子和空穴向界面的遷移速率,從而使薄膜的抗菌活性得到明顯提高,雙摻雜可使Ti02在可見光區(qū)有響應(yīng),熒光燈照射2h抗菌率分別為99.94%、9
4、0.76%、96.8%;與單組份摻雜相比,雙組份摻雜具有協(xié)
5、一J效應(yīng)。Ag摻雜,町以增加Ti02表面光生寧穴的濃度,從而提高光催化能力,最佳摻雜濃度為5%;Ce/Ag雙組份摻雜最佳摻雜比例為0.04,最佳鍍層為Si2/Agl,熒光燈下2h抗茼率達(dá)99.4%,;黑暗條件下,24h抗菌率達(dá)99%以t;通過調(diào)整過渡層及T雙組分共摻雜鍍層,獲得了在室內(nèi)光條件
6、、具有較強(qiáng)的光催化活性的特殊配方。與均勻摻雜相比,非均勻摻雜均可明顯提高薄膜的光催化抗菌活性,2h抗菌率達(dá)到98.96%。關(guān)鍵詞:Ti02;光催化;摻雜:抗菌ABSTRACTWiththeprogressof
7、oursocietyandtheadvancementoflivingstandard,Peoplearepayingmoreandmoreattentiontothehealthyenvironmentwheretheylive.InrecentyearsmuchattentionhasbeenpaidtoTi02owingtoitsnovelphotocatalyticactivity.But,largebandgapenergy(3.2eV)foranataseTi02(excitationwavelength<387.5rim)limitsitsp
8、racticalapplicationundertheconditionofnaturalsolarlight.Inthispaper,weascendthephotocatalyticefficiencybydopingmethod.InthispaperthedopedTi02thinfilmswerepreparedbysol-gelprocessonthesurfaceofceramicglaze,Theinfluenceofrare—earth-dopedofLa、Sm、Ce,CodopedLa/Fe、Sm/Fe、Ce/Fe,dopedAg,co
9、dopedCe/AgandCedopednon—uniformlytothephotocatalyticactivewerediscussed,ThecharactersofsamplesweremeasuredbyXRD,TEMandUV—vismethods.thisworkalsodiscussedtheeffectofvariousfactors,suchasthecontentofdoping,thenumberofcoatings,temperatureofheattreatment,theinitialE.coliconcentrationa
10、nddifferentilluminatedconditionsO