二氧化钛/蒙脱石复合光催化剂抗菌动力学研究
- 格式:pdf
- 大小:245.94 KB
- 文档页数:6
二氧化钛/ 蒙脱石复合光催化剂的制备及性能TiO<sub>2</sub>半导体光催化技术一直是颇具前景的有机污染处理技术。
但高活性的单一纳米TiO<sub>2</sub>再回收利用性较差,因此矿物负载型TiO<sub>2</sub>的研究得到了广泛关注。
本文采用三种方法(两次水热法、一次水热法、水解沉淀法)合成蒙脱石负载型TiO<sub>2</sub>, 并对其结构特征与光催化性能进行了研究。
在两次水热法中,通过调控体系pH值来实现蒙脱石片层的碱性环境分散以及随后的酸性环境收紧, 从而在高分散的蒙脱石载体上实现高结晶度、大负载量的TiO<sub>2</sub>负载。
探讨二次水热温度、时间、pH值、复合比例对复合光催化剂结构、性能的影响。
XRD吉果显示样品中锐钛矿相TiO<sub>2</sub>结晶良好,FT-IR 光谱显示样品具有微弱的Si-O-Ti的特征振动峰,微观形貌显示样品表面的TiO<sub>2</sub>均匀负载,可见光催化及紫外光催化测试表现出较为良好的性能。
在优选条件下(二次水热温度180oC水热时间6 h、水热pH值为4、负载量为25% ,TiO<sub>2</sub>/MMt复合光催化剂在可见光照8 h后对甲基橙的降解率可以达到80%。
将两次水热法改进为单次水热法, 将碱性处理由水热过程改为常温过程,降低TiO<sub>2</sub>前驱体中初次颗粒尺寸,从而获得TiO<sub>2</sub>分散性更好、嵌入程度更高的TiO<sub>2</sub>/MMt。
探讨水热条件对复合光催化剂结构、性能的影响。
XRD和FT-IR结果表明,TiO<sub>2</sub>通过水热作用与MM层发生化学结合,阻碍了负载TiO<sub>2</sub>的晶粒生长和锐钛矿相变。
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。
二氧化钛光催化抗菌材料的研究与应用摘要:本文主要介绍了二氧化钛(TiO2)光催化材料的基本结构、特点、抗菌机理、杀菌原理、以及提高其杀菌性能的方法。
尤其是作为抗菌剂在各个领域中的应用。
并对其在生活中的一些应用前景作了简要评述。
关键词:二氧化钛抗菌材料光催化应用随着社会的发展、科技的进步、文化水平的提高,人们的健康的意识也随之加强。
大多疾病是由细菌、霉菌等作为病原菌侵入人类和动植物发生的一系列反应而引起的,影响人们的健康,甚至危及生命,微生物还会引起各种工业材料、食品、化妆品、医药品等分解、变质、劣化、腐败,带来重大的经济损失,因此,具有杀菌和抗菌效应的商品越来越受到人们的关注。
一般来说,抑制细菌增强和发育的性能称为抗菌,杀死细菌或接近无菌状态的性能称为杀菌,具有抗菌或杀菌功能的材料通称为抗菌材料。
人工合成的抗菌材料可分为无机和有机两大类,由于有机类抗菌材料存在抗菌性较弱,耐热性、稳定性较差,自身分解产物和挥发物可能对人体有害,不适合用于高温加工等缺点,限制了其使用,并逐渐被无机类的抗菌材料所替代[1]。
传统的无机类抗菌剂由银、铜、锌等金属离子担载于沸石、磷酸错、易熔玻璃、硅胶、活性炭等载体组成。
近年来,以二氧化钛为代表的光催化材料得到了广泛的研究,由于Ti02光催化抗菌材料作用效果持久,并且二氧化钛本身价廉、无毒、化学稳定性好,利用太阳光、荧光灯中含有的紫外光作激发源就可具有抗菌效应,并且具有净化空气、污水处理、自清洁等光催化效应,其抗菌过程简单描述为:二氧化钛在大于禁带宽度能量的光激发下,产生的空穴或电子对与环境中氧气及水发生作用,产生的活性氧等自由基与细胞中的有机物分子发生化学反应,进而分解细胞并达到抗菌目的[3]。
此外,这些活性氧基团不仅能迅速、彻底杀灭细菌,还能降解内毒素等细胞裂解产物、其它有机物及化学污染物,使之完全矿化,具有其它抗菌材料不可比拟的优点[4-9][2]。
在抗菌方面展示了广泛的应用前景,已成为新一代的无机抗菌净化材料。
光催化纳米二氧化钛材料的抗菌机制及其影响因素贾璐;高旭;葛少华【摘要】The resistance of bacterial strains to current antibiotics has become a serious public health problem which needs us to de⁃velop new bactericidal materials. As photocatalyst, nano⁃TiO2 materials have a safe and efficient antibacterial activity, which makes them more and more widely used in the field of antibacterial. This paper reviews the antibacterial mechanism and influencing factors of photocatalytic nano⁃titanium dioxide materials.%耐药菌株的出现是当前公共健康面临的严峻挑战,急需发展新的杀菌方式。
纳米TiO2材料作为光催化剂表现出安全高效的抗菌活性,使其在抗菌领域的应用越来越广。
本文综述了光催化纳米TiO2材料的抗菌机制及其影响因素。
【期刊名称】《口腔医学》【年(卷),期】2017(037)001【总页数】4页(P81-84)【关键词】TiO2;光催化;抗菌机制;纳米技术【作者】贾璐;高旭;葛少华【作者单位】山东省口腔组织再生重点实验室,山东大学口腔医学院牙周科,山东济南 250000;山东省口腔组织再生重点实验室,山东大学口腔医学院牙周科,山东济南 250000;山东省口腔组织再生重点实验室,山东大学口腔医学院牙周科,山东济南 250000【正文语种】中文【中图分类】R783.1自从1972年发现TiO2作为光催化剂分解水以来,TiO2因其优越的光反应性、化学稳定性、价格低廉、可重复利用性,被认为是最有前途的光催化剂而受到广泛研究[1]。
二氧化钛光催化剂的研究进展1972年,A. Fujishima等首次发现在光电池中受辐射的TiO2,表面能持续发生水的氧化还原反应,这一发现揭开了光催化材料研究和应用的序幕。
1976年J. H. Carey等报道了Ti02水浊液在近紫外光的照射下可使多氯联苯脱氯。
S. N. Frank等也于1977年用Ti02粉末光催化降解了含CN-的溶液。
由此,开始了TiO2光催化技术在环保领域的应用研究,继而引起了污水治理方面的技术革命。
近十几年来,随着社会的发展和人们对环境保护的觉醒,纳米级半导体光催化材料的研究引起了国外物理、化学、材料和环境等领域科学家的广泛关注,成为最活跃的研究领域之一。
Ti02是一种重要的无机材料,其具有较高的折光系数和稳定的物理化学性能。
以Ti02做光催化剂的非均相光催化氧化有机物技术越来越受到人们的关注,被广泛地用来光解水、杀菌和制备太阳能敏化电池等。
特别是在环境保护方面,TiO2作为光催化剂更是展现了广阔的应用前景。
但Ti02的禁带宽度是 3. 2eV,需要能量大于3. 2eV的紫外光(波长小于380nm)才能使其激发产生光生电子-空穴对,因此对可见光的响应低,导致太阳能利用率低(只利用约3~5%的紫外光部分)。
同时光生电子和光生空穴的快速复合大大降低了Ti02光催化的量子效率,直接影响到Ti02光催化剂的催化活性。
因此,提高光催化剂的量子效率和光催化活性成为光催化研究的核心容。
通过科学工作者对二氧化钛的物质结构、制备方法、催化性能、催化机理等方面的深入系统的研究,这种快速高效、性能稳定、无毒无害的新型光催化材料在废水处理、有害气体净化、卫生保健、建筑物材料、纺织品、涂料、军事、太阳能贮存与转换以及光化学合成等领域得到了广泛应用。
1 Ti 02光催化作用机理“光催化”从字面意思看,似乎是指反应中光作为催化剂参加反应,然而事实并非如此。
光子本身是一种反应物质,在反应过程中被消耗掉了,真正扮演催化剂角色的却是Ti02o因此,“光催化”反应的涵是指在有光参与的条件下,发生在光催化剂及其表面吸附物(如H20分子和被分解物等)之间的一种光化学反应和氧化还原过程。
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。
二氧化钛光催化降解甲醛废气及动力学研究前言随着生活和工作条件的现代化,人们大量使用有机材料进行装修,而它们会不断散发出一些有毒的气体。
在众多的室内污染物中,甲醛以其来源广,毒性大,污染时间长等特点,已成为主要的室内污染物之一[3]。
甲醛是一种无色易溶于水的刺激性气体,当室内空气中含量为0.1 mg/m3时就有异味和不适感;当大于65 mg/m3可以引起肺炎、肺水肿等损伤,甚至导致死亡。
室内甲醛的污染来源主要为建筑材料和家具。
板材中残留和未反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,这是形成室内空气中甲醛的主体[4]。
部分装饰、装修材料及用品或含有有害化学物质,或因使用不当,导致某些污染物如甲醛,苯、氡等进入室内环境,造成室内空气污染,严重者甚至危害居住者健康,引起装修纠纷,室内空气污染已引起政府和公众的高度重视。
甲醛为高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上,甲醛高居第二位。
甲醛已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质[5],是公认的变态反应源,也是潜在的强制突变物之一。
所以寻求有效的治理方法以清除室内空气中的甲醛已成为关系到人们身体健康而亟待解决的问题,同时也成为环境污染物治理研究中的热点之一。
一、文献综述1当前状况1.1课题研究的背景20世纪是人类高速发展的世纪。
世界各国投入了大量的人力、物力和财力环境污染进行治理和预防,并且已经取得了卓有成效的成绩。
一提到环境问题,人们似乎更关注较易感觉到的室外空气和水的污染,认为只要降染源的排放量,净化了空气和水源就能从根本上解决环境污染问题。
其实则不然,人们生活水平的提高,室内空气质量对人体健康的影响已成为引起社会普遍关注的重要环境问题之一。
随着对室内环境保护意识的不断增强,人们迫切希望有一个安全、健康的生活空间。
据世界卫生组织(WHO)调查结果显示,世界上30%的新建和重修的建筑物中发现室内空气有害健康,这些被污染的室内空气已经导致全球性的人口发病率和死亡率增加,室内空气污染已被列入对公众健康危害的五种环境因素之一[1]。