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纳米二氧化钛在物体表面的抗菌作用纳米TiO2问世于20世纪80年代后期，是一种有着普遍用途的无机材料。
因其独特的紫外线屏蔽、光催化作用、颜色效应等性能，在高级涂料、化妆品、废水处置、空气净化、杀菌和高效太阳能电池等方面有着广漠的应用前景。
纳米二氧化钛(TiO2)作为光催化半导体无机抗菌剂，具有广谱抗菌功能，能抑制和杀灭微生物，并有除臭、防霉、消毒的作用，其本身化学性质稳固且对人体和环境无害，光催化作用持久，因此愈来愈取得世人青睐。
纳米TiO2的结晶有两种晶态：即金红石型和锐钛型。
通常，金红石型的二氧化钛光催化能力差，而锐钛型的二氧化钛具有强光催化能力。
锐钛型纳米TiO2在H2O、O2体系中发生光催化反映，产生的羟基自由基(HO·)，能和多种细菌和臭体反映，而有效地灭菌和排除臭味，因此能够制成纳米TiO2抗菌剂。
纳米TiO2抗菌剂具有将细菌及其残骸一路杀灭清除的能力，同时还能将细菌分泌的毒素也分解掉。
而且纳米TiO2作为杀菌剂还具有以下几个特点：一是即效性好，如银系列抗菌剂的成效约在24h左右发生，而纳米TiO2仅需1h左右；二是TiO2是一种半永久维持抗菌成效的抗菌剂，不像其它抗菌剂会随着抗菌剂的溶出而成效慢慢下降；三是有专门好的平安性，与皮肤接触无不良阻碍。
本实验采纳了四种新型的纳米TiO2喷液(原液、复合液1#、复合液2斡、复合液3#)喷涂在瓷片和纸片上，并对其在瓷片和纸片应用中的杀菌成效进行了实验观看；同时咱们对涂有纳米TiO2喷液的部份瓷片通太高温预处置以后对其灭菌成效进行了观看实验。
1 材料与方式菌种来源大肠杆菌华南理工大学食物科学与工程学院实验室提供。
材料培育基营养肉汤培育基(g/100mL)：酪蛋白胨，牛肉浸膏，。
MR-VP培育基(g/100mL)：(月示)胨，葡萄糖，K2HPO4，pH值。
瓷片和纸片瓷片：3cm×3cm的干净瓷片。
纸片：白度为85(%，ISO)的针叶木浆抄成定量为60g/m2的纸片，其中不加任何化学药品。
纳米二氧化钛的抗菌机制及临床应用
邓益;陈涛;王倩;梁华平
【期刊名称】《中国中西医结合急救杂志》
【年(卷),期】2024(31)1
【摘要】险随着越来越多的侵人性操作应用于重症监护病房(ICU),如使用气管导管、留置导尿管、中心静脉导管等,不可避免地增加了患者感染的风险。
制备抗菌涂层
是解决这类感染的有效办法。
抗菌涂层可以有效阻止植入材料表面生物膜的形成,
如银纳米粒子涂层、氧化锌涂层、甲基蓝涂层、抗微生物肽涂层、纳米二氧化钛(TiO_(2))涂层等。
TiO_(2)作为一种光催化剂,具有良好的光催化和抗菌活性,无毒性和生物相容性,强大的物理化学稳定性和持久的抗菌性能,有很高的研究价值。
现就TiO2的杀菌机制和临床应用方面的研究进展进行总结,以期为临床提供参考。
【总页数】3页(P126-128)
【作者】邓益;陈涛;王倩;梁华平
【作者单位】遵义医科大学附属医院重症医学科;陆军军医大学陆军特色医学中心
战伤感染与特需药品研究室
【正文语种】中文
【中图分类】TG1
【相关文献】
1.光催化纳米二氧化钛材料的抗菌机制及其影响因素
2.纳米二氧化钛光催化抗菌剂的开发与应用进展
3.载银纳米二氧化钛在抗菌塑料中的应用研究进展
4.抗菌-超疏
水性载银纳米二氧化钛-聚氨酯复合纤维素纸膜制备及油水乳化液分离的应用5.纳米二氧化钛抗菌应用及性能改善研究
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《多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料制备及其作用机制的研究》篇一一、引言随着科技的进步与人们对生活品质要求的提高，防污抗菌材料成为了当今材料科学研究领域中的热门话题。
作为重要的防污抗菌材料之一，TiO2纳米材料因其在光照下能够催化产生具有强氧化还原性的自由基，在自清洁、抗菌及光催化等领域得到了广泛的应用。
本文着重研究了多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的制备工艺及其作用机制，为进一步开发高性能的防污抗菌材料提供理论依据。
二、多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的制备1. 材料选择与掺杂元素设计TiO2作为主体材料，我们选择了具有高活性的锐钛矿型。
同时，为了提升其性能，我们选择了多种元素进行掺杂，如氮（N）、碳（C）、铁（Fe）等。
这些元素的掺杂能够改变TiO2的电子结构，从而提高其光催化活性及防污抗菌性能。
2. 制备工艺采用溶胶-凝胶法结合高温煅烧工艺进行制备。
首先，将选定的掺杂元素与TiO2前驱体混合，形成均匀的溶胶。
然后，通过控制温度和湿度等条件，使溶胶凝胶化。
最后，在高温下进行煅烧，得到多元素掺杂的TiO2纳米材料。
三、多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的作用机制1. 光催化机制多元素掺杂的TiO2纳米材料在光照下，能够吸收光能并激发出电子-空穴对。
这些电子和空穴能够与吸附在材料表面的氧气和水反应，生成具有强氧化性的羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O2-），这些自由基具有强大的氧化能力，能够将有机物和细菌分解为无害的成分。
2. 防污机制由于TiO2纳米材料具有优异的光催化性能，能够有效地分解吸附在表面的污渍和油脂。
同时，其表面具有亲水性，能够有效地防止水滴和油滴的附着，从而达到防污的效果。
3. 抗菌机制多元素掺杂的TiO2纳米材料对细菌具有强烈的杀灭作用。
一方面，其光催化产生的自由基能够破坏细菌的细胞膜和细胞内的重要结构，导致细菌死亡。
另一方面，其表面具有微小的凹槽和凸起，可以破坏细菌的生物膜结构，进一步增强其抗菌效果。
纳米TiO2及其复合材料的抗菌性能研究马丽萍;赵杉林;李萍;王辉【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)009【摘要】TiO2是一种宽禁带 N 型半导体纳米材料，也是具有光催化能力的光催化材料。
本文概述了纳米TiO2的制备方法，分析了纳米TiO2的抗菌性及抗菌机理，并且综述了纳米TiO2掺杂阴、阳金属离子和复合半导体等后复合材料的抗菌性及抗菌机理，文末迚一步思考展望了纳米TiO2在其他功能材料领域有待解决的研究问题。
%Titania is one of naomaterials of wide bandgap N-type semiconductor and photocatalytic materials with photocatalytic ability. In this paper, preparation methods of nano-titanium dioxide were summarized, its antibacterial property and antibacterial mechanism were analyzed. In addition, antibacterial property and antibacterial mechanism of the compound materials prepared from anion, cation doped nano-titanium dioxide and compound semiconductors were introduced. At last, some questions to be resolved about nano-titanium dioxide in other function material fields were put forward.【总页数】5页(P1863-1867)【作者】马丽萍;赵杉林;李萍;王辉【作者单位】辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TQ218【相关文献】1.纳米TiO2的合成及其抗菌性能的研究 [J], 王祖华;刘萍;杨瑞先;代东风;王丽颖;李小建2.应用纳米TiO2整理剂制备抗菌织物及其抗菌性能研究 [J], 张环;陈克宁;杨俊玲;苑国红;孟欣3.载银纳米TiO2抗菌剂的制备及抗菌性能研究 [J], 陶振华;张海丽;韩德新;周雅文;赵华;田福祯4.水性聚氨酯／纳米TiO2复合乳液制备及其抗菌性能的研究 [J], 刘士荣;徐杨军;倪忠斌;陈明清5.壳聚糖/纳米TiO2复合膜的抗菌性能研究 [J], 陶希芹;王明力;谯顺彬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
二氧化钛纳米颗粒和纳米管的制备及其抑菌性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着现代医学的发展，抗生素的应用已经成为人们治疗疾病的重要手段，但随之而来的是抗药性菌株的出现，这给疾病的治疗带来了很大的困难。
因此，探索一种新的抑菌剂就显得十分必要，而纳米材料作为一种新型的材料，具有较高的比表面积和特殊的物理、化学和生物性质，被广泛应用于生物医药领域。
二氧化钛（TiO2）是一种常见的半导体氧化物，具有优异的光催化性能，能够产生强氧化剂，具有良好的抑菌性能，是制备抑菌剂的理想材料。
因此，本研究旨在通过制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，探究其抑菌性能，为解决抗药性菌株的问题提供新的思路和方法。
二、研究内容1.通过水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管。
2.对制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管进行表征，包括形貌结构、粒径、荧光特性等。
3.探究二氧化钛纳米颗粒和纳米管在不同浓度下对大肠杆菌的抑菌性能，并比较二者的抑菌效果。
4.通过相关实验验证二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌机理，包括细胞膜破坏、氧化应激等。
三、研究方法1.水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管：采用水热法制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，通过控制反应条件来调节产品形貌和结构。
2.对制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管进行表征：采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对样品的形貌和粒径进行表征，荧光光谱仪检测样品的荧光特性。
3.探究抑菌性能：采用涂布法或吸附法将制备的二氧化钛纳米颗粒和纳米管添加到培养基中，对大肠杆菌进行抑菌实验，测定抑菌率和最小抑菌浓度。
4.探究抑菌机理：通过荧光显微镜观察细胞膜的破坏情况，通过氧化应激实验分析释放的氧化剂对大肠杆菌细胞的影响。
四、研究预期成果1.成功制备二氧化钛纳米颗粒和纳米管，并对其形貌结构、粒径、荧光特性进行表征；2.探究二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌性能，比较二者的抑菌效果；3.验证二氧化钛纳米颗粒和纳米管的抑菌机理，包括细胞膜破坏、氧化应激等；4.为探索新型的抗菌剂提供新的思路和方法。
纳米二氧化钛抗菌材料的研究与应用进展摘要：随着人们生活水平的提高，洁净卫生的生活环境逐渐成为人们追求的目标。
在这种形势之下，如何有效的抑制有害细菌的生长、繁殖，或彻底的杀灭有害细菌这一课题，越来越受到世人的尖注。
由于纳米二氧化钛具有较好的光催化活性，将其应用于抗菌材料有着广阔的前景。
本文简要综述了TiO?在抗菌卫生陶瓷、抗菌纤维及抗菌金属制品等方面的应用，并且探讨了米TiO?抗菌材料的发展前景。
尖键词：纳米TiO?抗菌应用近年来纳米二氧化钛光催化抗菌材料逐渐成为研究的热点之一［1］。
自1972年日本东京大学的两位学者桥本和仁和藤岛昭在Nature发表了TiO?电极在可见光下能够电解水［2］以来，来自化学、物理、材料等领域的学者围绕着光催化原理及光催化技术的应用开展了大量的研究。
1997年Wang等在Nature上撰文报道了二氧化钛薄膜的双亲性［3］，这一发现引发了人们对二氧化钛光催化原理和光催化技术应用研究的又一热潮，经过众多科研工作者的不懈努力，光催化材料的应用研究得了长足的进步特别是近几年来已经取得了突破性进展。
鉴于纳米TiO?具有氧化活性高化学稳定性好、对人体无毒副作用、对环境无污染、价格低廉等优点，纳米TiO?在抗菌材领域的应用取得了丰硕的成果。
1、纳米TiO?用于抗菌领域的优势可用作光催化抗菌剂的材料主要为n型半导体，如TQ 2、ZnO CdS WO SnQ、ZrO?等。
根据选择抗菌剂须遵循的原则：对人体安全无毒，对皮肤没有刺激性；光催化活性高，抗菌能力强，抗菌范围广；无臭味、怪味，外观颜色浅，气味小；热稳定性好，高温下不变色、解、不挥发、不变质；价格便宜，来源容易等［4］,这些半导体中以TiO2、CdS、ZnO的催化活性最高，然而ZnO在水中不稳定，会在粒子表面生成Zn(OH)2,影响抗菌效果；CdS在光照射时不稳定，发生阴极光腐蚀，产生Cd2离子，对生物有毒性，对环境有害；而纳米TiO?符以上原则。
Vol. 49 No. 1January ,2020第49卷第1期2020年1月人工晶体学报JOURNAL 0F SYNTHETIC CRYSTALS 稀土元素(爾、肺)掺杂Ti()2复合材料的制备及其光催化性和抑菌性的研究陈霞，陆改玲，计晶晶，赵石磊，周淒(内蒙古科技大学包头医学院，包头014060)摘要:以钛酸丁酯(C 16H 36O 4 Ti)、蒸憎水、无水乙醇、冰乙酸、氧化镯(La 2O 3)和氧化W(CeO 2)为原料，采用溶胶-凝胶 法制备了纳米TiO 2和稀土元素掺杂的TiO 2复合材料。
利用X 射线衍射仪、扫描电子显微镜、ICP-OES 等离子体发射 光谱元素分析、紫外-可见光谱仪和培养基扩散法对样品进行了表征和性能研究。
实验结果表明:本实验成功制备了 锐钛矿晶型的Ti 。
？粉末和钢掺杂的二氧化钛粉末(La/Ti()2),因氧化鋪微溶于酸,没有溶解到溶液中,Ce 基本没有掺 入到二氧化钛中，所制备的粉末主要是锐钛矿型二氧化钛和氧化钵的混合物，对Ti 。
？的性能基本没有影响。
La/TiO 2 粉末中La 元素的含量为& 24%，在300 min 内La/TiO 2光催化罗丹明B 溶液的脱色率提高达到91.2%，对金黄色葡 萄球菌有良好的抑制作用。
关键词:掺杂(La , Ce )的TiO 2复合材料;La/TiO 2 ;溶胶-凝胶法;光催化性;抑菌性中图分类号:TQ134.1 + 1 文献标识码:A 文章编号:1000-985X( 2020) 01 -0062-05Photocatalytic and Antibacterial Activity of Rare Earth Element(La, Ce) Doped TiO 2 CompositeCHEN Xia, LU Gailing, JI Jingjing, ZHAO Shilei, ZHOU Yun(Baotou Medical College , Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014060, China)Abstract :Using C 16H 3604Ti , H 20, CH 3COOH , C 2H 60, 03 and CeO 2 as raw materials. The nanostructure TiO 2 and rare earth element (La, Ce) doped TiO 2 composite were prepared by sol-gel method. The Performance and property of samples were studied by X-ray diffractometer , scanning electron microscope , ICP-OES , UV-Vis spectrometer and Medium diffusion. The result of experiment show that the experiment prepared to anatase crystal type of TiO 2 powder and La/TiO 2 powder, because cerium oxide slightly soluble in sour, doesn * t dissolve in solution. Ce is basically not mixed into titanium dioxide. The powder main of anatase type TiO 2 and the compound of cerium oxides , no effect on the performance of TiO 2. In the La/TiO powder has 8.24% La element. The 300 min La/TiO 2 photocatalytic rhodamine B solution f s decolourization ratio increase to 91.2% f it has good inhibitory effect on staphylococcus aureus.Key words :earth element ( La, Ce) doped TiO 2 composite ； La/TiO 2 ； sol-gel method ； photocatalysis ； antibacterial activity 0引 言随着人们生活水平的提高，对日用品、环保、医疗、食品包装、水处理等的抑菌性有了较高的要求。
掺杂镧铒对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响潘仲巍;郭燕红;张秋君;柳素贞;陈淼【期刊名称】《商丘师范学院学报》【年(卷),期】2008(24)9【摘要】钛酸四丁酯作为前驱体,溶胶凝胶法经煅烧在玻璃载体上制备了稀土离子(La3+、Er3+)掺杂的纳米TiO2薄膜光催化剂.以罗丹明B作为有机污染物,可见吸光光度法测定太阳光降解作用的结果表明,未掺杂稀土离子的TiO2薄膜光催化效果差,掺杂稀土离子的纳米TiO2薄膜具有亲水性和更好的光催化活性.稀土离子掺杂光催化效果La3+>Er3+,当摩尔比Ti4+:La3+为0.003时光催化效果最好,对罗丹明B的降解率为87.6%.【总页数】5页(P65-69)【作者】潘仲巍;郭燕红;张秋君;柳素贞;陈淼【作者单位】中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州730000;泉州师范学院化学与生命科学学院,福建泉州362000;泉州师范学院化学与生命科学学院,福建泉州362000;泉州师范学院化学与生命科学学院,福建泉州362000;泉州师范学院化学与生命科学学院,福建泉州362000;中国科学院兰州化学物理研究所,甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TQ133.3【相关文献】1.镧硫共掺杂纳米 TiO2可见光催化性能研究 [J], 刘增超;郭霄2.掺杂锡离子对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响 [J], 邸云萍;张文丽3.利用镧系离子掺杂延长{001}/{101}晶面共暴露的TiO2纳米片\r电荷分离态以增强其光催化产氢性能 [J], 朱永安;张振翼;吕娜;华瑞年;董斌4.镍、碳共掺杂纳米二氧化钛薄膜的制备与光催化性能研究 [J], 张兰;谭皓蕾;马会中;罗翱翔;王记平5.掺杂镧铈对纳米二氧化钛薄膜光催化性能的影响 [J], 侯象洋;孙力军;张景绘因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米二氧化钛抗菌性的研究和应用实例陈梦露（西南科技大学材料学院材物0901,绵阳，621010;) 摘要：综述了纳米二氧化钛在各种不同条件下的高效的抗菌、杀菌作用,并阐述了在各种条件下的抗菌性的应用实例，并对应用此性能的新型材料的应用前景做出了展望。
纳米二氧化钛作为新型抗菌材料，具有无毒、无味、无刺激性、热稳定性、耐热性好、长效、抗菌面广和高效杀菌等的优点,对于防止疾病传播、净化环境卫生、保护人体健康具有十分重要的意义，发展前景广阔。
关键词：二氧化钛；抗菌;纳米材料；光催化The antibacterial property of nano-TiO2 research and application examplesMenglu chen（materials physics,materials science and engineering,southwest university of science and technology，mianyang,621010）Abstract: In this article，the author summarizes the different efficient antiseptic effects the nano—TiO2 has in different conditions, and elaborates the application as an antimicrobial。
Nano-TiO2 photocatalysis made in bacterial breakdown and achieve the antibacterial effect。
Nano TiO2 electronic structure characteristics of TiO2 for a full valence band and an empty the conduction band, in thewater and the air system, in the sunshine especially under the irradiation of in ultraviolet ray，when electronic energy reaches or exceeds the bandgap can，electronic from valence band arouse to the conduction band，while in valence band produce corresponding hole, in the field of electronic and under the influence of cavitation occurred separation，move to different position，particle surface in a series of chain reaction, eventually causes bacteria decomposition. Keywords:TiO2;antibacteri al;nanomaterials;photocatalytic 纳米二氧化钛是金红石型白色疏松粉末,亦称钛白粉，从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末.二氧化钛有板铁矿、锐铁矿和金红石三种晶体结构，其组成结构的基本单位均是TiO6八面体，区别在于TiO6八面体通过共用顶点还是共边组成骨架，见图2—l。
《多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料制备及其作用机制的研究》篇一一、引言随着人们对生活品质要求的提高，防污抗菌材料在日常生活和工业生产中具有越来越重要的地位。
二氧化钛（TiO2）因其优异的物理化学性质，特别是其光催化性能，被广泛用于制备防污抗菌材料。
近年来，多元素掺杂技术进一步提高了TiO2的性能，使其在防污抗菌领域的应用更为广泛。
本文旨在研究多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的制备方法及其作用机制。
二、材料制备多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的制备主要分为以下几个步骤：1. 选择合适的掺杂元素。
掺杂元素的选择对TiO2的性能有着重要影响。
常用的掺杂元素包括氮（N）、铋（Bi）、钒（V）等。
这些元素可以改变TiO2的电子结构，提高其光催化活性。
2. 制备掺杂前驱体。
将选定的掺杂元素以适当的方式引入到TiO2的前驱体中，形成掺杂前驱体。
3. 合成TiO2纳米材料。
通过溶胶-凝胶法、水热法等合成方法，将掺杂前驱体转化为TiO2纳米材料。
4. 多元素掺杂。
在TiO2纳米材料的合成过程中，将多种掺杂元素同时引入，形成多元素掺杂的TiO2纳米材料。
三、作用机制多元素掺杂TiO2纳米防污抗菌材料的作用机制主要包括以下几个方面：1. 光催化作用。
多元素掺杂可以改变TiO2的电子结构，使其能够吸收更广泛的光谱范围，从而提高光催化活性。
在光照条件下，掺杂的元素能够促进电子-空穴对的生成，进而产生具有强氧化性的羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O2-），这些活性物质能够分解有机污染物，达到防污效果。
2. 抗菌作用。
由于TiO2表面的活性物质具有强氧化性，能够破坏细菌的细胞壁和细胞膜，从而杀死细菌，达到抗菌效果。
此外，多元素掺杂还可以提高TiO2的抗菌广谱性，对多种细菌均有较好的抑制作用。
3. 抗粘连性。
多元素掺杂TiO2纳米材料具有较好的疏水性，能够降低水滴在材料表面的粘附力，从而减少污垢的附着，达到防污效果。
硫镧掺杂纳米二氧化钛的抗菌性能研究摘要纳米TiO2作为一种新型的无机材料，具有很强的光催化活性，因此有很好的抗菌能力，能将大部分有机污染物和细菌、霉菌分解为CO2和H2O 等无害物质。
由于TiO2材料存在较大的禁带宽的特性，许多工作主要着重于降低激发边缘值能量值，以利于在光化学能量的转化过程中利用可见光的部分。
TiO2的禁带宽接近3.1eV，未掺杂的材料其吸收光谱从紫外区到太阳光谱的400nm，这种活性区域只占太阳光总能量的10%。
通过杂质掺杂，可以降低光活的边缘能量，提高太阳光的活性效率。
本文通过溶胶凝胶法制取硫镧共掺纳米TiO2，并通过平板菌落计数法，研究了硫镧掺杂纳米TiO2对金黄色葡萄球菌的抑菌性能，并确定了其最低的抑菌浓度以及紫外光对其抗菌性能的影响。
关键词：硫镧掺杂纳米TiO2，抗菌性，溶胶凝胶法，平板菌落计数法The study of the antibacterial performance for sulfur lanthanum doped nano titanium dioxideABSTRACTNanometer TiO2as a new kind of inorganic material, have very strong photocatalytic activity, therefore has good antibacterial ability, can put most of organic pollutants and bacteria, mould is decomposed into harmless material such as CO2and H2O. Due to the nature of TiO2 materials is forbidden bandwidth, many job mainly focuses on reducing excitation energy edge value, for the use of visible light in the photochemical energy conversion process. The forbidden bandwidth of TiO2is close to 3.1 eV, not doping material its absorption spectrum from ultraviolet to 400 nm in the solar spectrum, the active area 10% of the total energy of the sun. Light can be lowered by impurity doping, living on the edge of the energy, improve the efficiency of the activity of the sun.This article by sol-gel method in sulfur lanthanum doped nanometer TiO2, and through the tablet colony counting method, the research on sulfur lanthanum doped nano TiO2 antibacterial properties for staphylococcus aureus, and the minimum bacteriostasis concentration were determined.KEY WORDS:Sulfur lanthanum doped nanometer TiO2, Bacteriostasis,Sol gel method, Tablet colony counting method目录前言 (1)第1章纳米二氧化钛概述 (2)1.1 纳米二氧化钛的抗菌原理 (2)1.2掺杂类型 (4)1.2.1 稀土掺杂 (5)1.2.2 非金属掺杂 (5)1.2.3非金属与稀土元素掺杂 (6)1.3 掺杂型纳米二氧化钛的制备方法 (6)1.4 本实验研究的目的、内容和意义 (9)第2章硫镧掺杂纳米TiO2抑菌剂的制备 (10)2.1 试剂及主要仪器 (10)2.1.1原料 (10)2.1.2 仪器设备 (10)2.2 硫镧共掺纳米TiO2粉体的制备 (10)2.2.1 实验步骤 (10)2.2.2 材料的形貌分析 (11)第3章硫镧掺杂纳米TiO2的抗菌性能 (13)3.1 药品和仪器 (13)3.1.1 原料 (13)3.1.2 仪器设备 (13)3.2 实验步骤 (13)3.3 结果分析 (15)结论 (17)谢辞 (18)参考文献 (19)外文资料翻译 (24)前言TiO2 的杀菌能力源自于其光催化活性，在紫外光照射下纳米TiO2 表面能提供很多的原子参加光催化反应，具有很强的杀菌能力，能够把大部分有机污染物和细菌、霉菌降解为CO2和H2O等对环境无害的物质，对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus)[1]、大肠杆菌(Escherichia coll)、枯草芽孢杆菌(Bacillus Subtills)[2] 等细菌有较强的抑制作用，在抗菌塑料、抗菌涂料等消毒杀菌方面有着广阔的应用前景[3]。
研究表明TiO2具有超亲水性和光催化性等特点,用其制成的纳米TiO2光催化剂具有性能稳定、无二次污染、无生物毒性和使用范围广等显著优点。
而且,其主要接收激起波长小于387nm(紫外波长),而这类波长的光在太阳光中占3%-5%，如若可以或许对TiO2进行部分改性，从而操纵太阳光为光源，则可以下降体系的运行成本，在一些贫乏电力的地域或军事野营方面将有很是庞大的意义。
镧掺杂到二氧化钛中能进一步提高光催化活性, 而活性提高的首要原因是掺镧制止了晶型的改变和晶粒的长大, 使TiO2中比表面积急剧增大, 反应物在催化剂的表面吸附加强而至。
S元素的掺杂分别在430nm 处和531nm 处显示了两个光吸收峰，可见S元素掺杂是一种有效的使光催化剂在可见光光谱范围有光催化响应的方法。
近年来对于单离子掺杂改性TiO2的研究很多，几乎所有离子掺杂也都有人研究过，但硫镧元素掺杂改性TiO2的研究报道还比较少，特别是针对双元素掺杂改性TiO2提高抗菌性能的研究很少。
本文对硫镧掺杂型TiO2的制备方法和抗菌性能进行了研究。
通过硫和镧作为掺杂剂,采用溶胶凝胶法制备掺硫镧的TiO2纳米粉体。
第1章纳米二氧化钛概述1.1 纳米二氧化钛的抗菌原理1985年，Matsunaga[4]等初次报道了二氧化钛光催化灭菌用在三种不同的细菌种类之后，就有了修多关于二氧化钛用在微生物灭活方面的报告，TiO2抗菌性钻研方面，主要是在影响人类身体健康和我们生活环境产生的细菌和霉菌，和一些能引起各种工业材料、食物、化妆品、医药品等的降解、变质、恶化、腐烂，带来比较大的经济损失的微生物。
包括细菌，大肠杆菌[5]，嗜酸乳杆菌[6]，粘质沙雷菌[7]，绿脓杆菌[8]，假单胞菌[9]，短小芽孢杆菌[10]等；病毒，如噬菌体MS2 的[11]，脆弱拟杆菌噬菌体[12]和脊髓灰质炎病毒[13]；藻类如小球藻[14]和真菌如酿酒酵母酵母[15]。
很好的证明了二氧化钛的抗菌性的大范围应用。
首要因素在于二氧化钛灭菌主要根据的活性氧基团，它不具有专一性。
研究表明: TiO2除了广谱抗菌性以外，其抗菌性能主要体现在安全性，杀菌彻底和长效抗菌上Morikawa等[16]实验表明，在可见光不断照射100天以后，TiO2仍具备光催化活性。
TiO2光催化灭菌机理是通过近年来大量的研究初步认定的。
许多研究结果都有一个相同点：光照射TiO2先破坏它的细胞壁和细胞膜组织，之后跟细胞内的组成成分发生反应，导致它的功能失去活性致使细胞死亡。
Klaus等[17]对不一样种类的菌种进行的试验发现，它的钝化速率与细胞壁的结构也有关系。
一般我们可以认定TiO2在光照激活反应中，生成的OH·和O2-可用来攻击有机物的不饱和键，使细菌中含有的蛋白质发生变异并且让多肽链与糖类解聚，因此就可以杀死细菌。
最近的科研发现的二氧化钛光催化行动促进过氧化的磷脂成分脂质膜，诱导细胞膜紊乱，其次由作为呼吸活动和细胞基本功能丧失死亡。
Maness等[18]提出的油脂过氧化机理，认定细胞死亡过程细胞壁先被破坏，之后是细胞质膜被破坏，从而造成细胞膜功能发生紊乱，细胞内物质流出，导致细胞死亡。
研究表明，在一样的条件下，二氧化钛杀菌过程中，羟基自由基的量和大肠杆菌的失活性有很好的线性关系，证明羟基自由基是导致细胞丢失活性的最主要的氧化基团。
Blake等[19]发现有低浓度亚铁离子的时候，抗菌活性变强差不多200倍，因为亚铁离子促进了羟基自由基的生成。
将在光照条件下，TiO2颗粒处理过的细菌溶液中加入H2O2去除剂——过氧化氢酶，发现细菌的生存率大为提高，说明在灭菌过程中H2O2起杀菌作用。
而Ireland等[20]报道了在羟基自由基存在时，抗菌材料并没表现出明显的杀菌效果。
Kühn等[21] 则认为，羟基不能穿透细胞膜，H2O2基团起到主要灭菌作用；但是H2O2存在的量少，它与其它氧化基团共同作用才能更好的杀菌。
认为激活二氧化钛后产生的羟基自由基攻击细胞壁导致细胞壁破损Kikuchi等人[22]建议，羟基自由基是不是负责杀菌作用唯一的物种，过氧化氢对超氧自由基协同作用是非常重要的。
光激发二氧化钛杀菌原理图如下：事实上，由于细菌不是属于单体有机物大分子,光催化杀菌效应是细菌和TiO2间广泛的相互作用的结果，而不只是像一般有机物那样的简单表面反应。
但是由于二氧化钛产生的羟基自由基的寿命很短，且不能通过细胞膜，由其直接攻击细胞并破坏细胞结构会比较困难，所以TiO2光催化杀菌效应被公认为是活性羟基(·OH)与其它活性氧类物质(O2，H2O2等)协同作用的结果。
细胞膜产生分裂之后，也许就会导致细胞灭亡。
二氧化钛还可与细胞内的各种功能单位发生生化反应，再将细胞内各种物质催化降解，达到彻底杀灭细菌。
Maness等[23]报道了大肠杆菌失去活性是因为细胞壁的油脂膜中的不饱和磷脂的过氧化，这样就可采用丙醛形成作为参数来表述磷脂过氧化而产生的膜破坏；Saito等[24]用链球菌做实验对象，用钾离子溶出作为标准来判断细胞膜是否破裂，第一次提出细胞死亡与细胞壁破裂、细胞膜渗透性增强有关的观点。
Houghton等[25] 报道，在二氧化钛光催化下，观察到钾离子的迅速泄漏，以及蛋白质和RNA的从细胞内向外缓慢释放，最终导致细胞壁分解和完整的细胞死亡。
