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《納米tiolt2gt薄膜的溶膠凝膠法制備及抗菌性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要以廉價(jià)易得的無(wú)機(jī)鹽TiCh為前驅(qū)體,避免了使用有機(jī)鈦醇鹽的復(fù)雜工藝,采用溶膠一凝膠法和漫漬提拉技術(shù)在普通鈉鈣硅玻璃表面制備了納米T102光催化抗菌薄膜,解決了砸02抗菌劑的固定化問(wèn)題。并分析了溶膠一凝膠的轉(zhuǎn)變過(guò)程及溫度、反應(yīng)物初始濃度等因素對(duì)溶膠一凝膠轉(zhuǎn)變過(guò)程的影響,探索了薄膜的最佳制備工藝。結(jié)果表明,選擇初始濃度為1:30的溶膠,以2mm/s的提拉速度鍍膜時(shí),一次膜厚約為40nm。在玻璃片上鍍3次膜,在450℃的條件熱處理l小時(shí),可獲得粒徑約為10rim,負(fù)載牢固,均勻性及透明性較好的納米Ti02多孔薄膜。奉實(shí)驗(yàn)以在自然界普遍存在且與人類(lèi)健康密切相關(guān)的革蘭氏陰性
2、菌種大腸桿菌為實(shí)驗(yàn)菌種,研究了薄膜的制備工藝條件如鍍膜次數(shù)、熱處理溫度及殺菌條件如光照條件、光照時(shí)間、菌液濃度等因素對(duì)納米Ti02薄膜抗菌性能的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)菌液濃度在J03cFU/m1數(shù)量級(jí)上時(shí),熱處理溫度為450℃的3層Ti02薄膜在日光照射2小時(shí)的條件下殺菌率為90%以上,熒光燈照射2小時(shí)的條件下,殺菌率也可達(dá)80%以上。應(yīng)用SEM分析了大腸桿菌在光催化過(guò)程中的微觀變化,認(rèn)為納米Ti02薄膜的殺菌作用過(guò)程大致為:(1)菌體在啊02薄膜表面的吸附;(2)細(xì)胞壁損傷;(3)胞內(nèi)物質(zhì)泄漏;(4)菌體死亡。從提高Ti02光催化效率的角度出發(fā)對(duì)納米Ti02抗菌薄膜進(jìn)行了鐵系
3、過(guò)渡元素(Fe,Co,Ni)摻雜,其最佳摻雜濃度為M:Ti=0.5%(摩爾比);利用稀土元素及貴金屬銀的協(xié)同殺菌作用,對(duì)納米Ⅱ02薄膜中進(jìn)行了變價(jià)及不變價(jià)的稀土元素代表(Ce、Y)摻雜和貴金屬元素(Ag)摻雜,最佳摻雜濃度為M:Ti:o.3%(摩爾比)。在最佳摻雜濃度時(shí),所摻雜的金屬元素在一定程度上能明顯提高薄膜的抗菌性能,熒光燈照射2小時(shí)其殺菌率均可達(dá)95%以上。金屬元素?fù)诫s能夠提供有利的氧化.還原勢(shì)阱成為光生電子缺陷,阻止了電子一空穴對(duì)的復(fù)合,降低空間電荷層的厚度;IⅣVjS表明過(guò)渡金屬元素和稀土元素均能在不同程度上提高納米"ri02薄膜的光響應(yīng)范圍。關(guān)鍵詞:Ti
4、O:,溶膠.凝膠,薄膜,抗菌,大腸桿茸,摻雜AbstractTi02photocatalyst,whichhasabroad—spectrumofantibacterialeffect,aswellasitsjnnocuity,stabilityinchemicalproperties,hasbeenacknowledgedasoneofthemostfascinatinginorganicantibacterialagent.Inthiswork,nanosizedTi02thinfilmswerepreparedoncolnInonsoda—lime—silica
5、glasssubstratesusingTiChasaprecursor,whichwasinexpensiveandeasytoget,bysol—gelprocessinganddip-coatingmethod,tosolvethefixationofTi02.Kineticsandinfluencingfactors,suchasoriginalTiChconcen拉ationandtemperature,intheprocessofsol—geltransitionofTi02solwerestudied.nebestparametersduringthet
6、echnolc。gicalprocesswereresearchedalso.IthasbeenfoundthatfirmandtransparentnanosizedTi02thinfilmscouldbegetwhenoriginalconcentrationwasthatTiCh:C2H50H=1:30(volumeratio),thepulledspeed2mm/sandrepeatedtwicetogetthree—layeredfilms.temperatureofheattreatment450℃for1hour.UsingEscherichiacoli
7、form,whichisgramnegtiveandwidespreadinnatureaswellascloserelatedwithhumanhealth,asmodelorganism,thisworkalsodiscussedtheeffectofvariousfactors,suchasthenumberofcoatings,temperatureofheattreatment,theinitialE.coliconcentrationanddifferentilluminatedconditionsonantibacterialprope