掺杂纳米光催化剂的可见光抗菌活性研究

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1、中文摘要Ti02粉体或薄膜光催化剂在紫外光作用下可以杀菌、光催化降解有机污染物，从而达到净化环境的目的，具有广阔的应用前景。采用s01．gel法制备了具有可见光活性的粉体光催化剂Ag／Ti02、V／Ti02和La／Ti02，并通过测试方法对其进行了表征。XPS结果表明在催化剂表面Ag以单质的形式存在，而La以氧化物的形式存在。XRD表明Ag／Ti02、V／Ti02和La／Ti02光催化剂均以锐钛矿的形式存在，其中V离子的引入使衍射发生宽化。光吸收图谱表明Ag／Ti02、V／Ti02和La／Ti02三种光催化剂的光吸收均发生红移，且在可见光区的吸

2、收强度明显高于Ti02。分别以黑光灯和荧光灯为光源，通过对大肠杆菌的抗菌实验和光催化降解甲基橙溶液，研究了Ag／Ti02、V／Ti02和La／Ti02粉体光催化剂的光催化活性，结果表明三种光催化剂均具有较好的可见光活性。为了降低生产成本，实验以无机盐为原料，采用化学沉淀法和浸渍法相结合制备了具有可见光活性的N、金属离子双掺杂Ti02粉体，光催化实验表明：双掺杂Ti02粉体在可见光下具有较好的光催化活性。由于薄膜材料更具有发展前景，本实验对Ti02薄膜的抗菌和降解有机污染物活性进行了研究。通过稀土元素掺杂，制备了La／Ti02和Ce厂ri02薄膜

3、光催化剂，此光催化剂在可见光下能够有效杀死大肠杆菌和降解甲基橙溶液。钙钛矿型氧化物是另一类新型可见光活性光催化剂，实验采用柠檬酸络合法制备了形状均匀的纳米LaC003及其复合钙钛矿型氧化物，并对其光催化活性及抗菌性能进行了分析。结果表明，随着LaC003粉体粒径的增大及Cu掺入量的减少，其光催化活性和抗菌性都降低。各LaB03化合物粉体的光催化活性和抗菌性的变化趋势为：LaC003>LaFe03>LaMn03。关键词：Ti02；可见光；掺杂；大肠杆菌；甲基橙；钙钛矿ABSTRACTTi02powderandfilmcouldpurifycirc

4、umstanceduetotheirantibacterialactionandphotocatalyticdegradationoforganicpollutedcompoundsundertheradiationofUV．SoTi02photocatalysthasavarietyofapplicationprospectsinthefieldofenvironmentalprotection．Ag／Ti02，V厂n02andL副fTi02powderphotocatalystswithvisible—lightactivitieswere

5、preparedbysol-gelmethod．And，theSO—preparedphotocatalystswerecharacterizedbyXPS，XRDandUV—vis．XPSshowedthatAgexistedasmetal，whereasLaexistedasoxide．ThecrystallinestructureofAg／Ti02，V／Ti02orLaJTi02wasallanastase，anddopingV"ioninTi02resultedinthepeakshapeofX-raydiffractionbroade

6、ned．UV-visabsorbancespectraofAg／Ti02，V／Ti02orLaJTi02showedthatabsorptionlimitsbathochromicshiftOccurinthedopedphotocatalysts．Moreover，theabsorbanceintensityofAg／Ti02，WTi02orLa／Ti02washigherthanthatofpureTi02undervisibleregion．Withblacklightlamporfluorescentlampaslightsource，

7、theantibacterialexperimentsandphotodegradationofmethylorangesolutionwerecarriedouttoinvestigatethevisible-lightactivityofAg／Ti02，V／Ti02andLa／Ti02powder．Fromtheresults，itcouldbefoundallthethreekindsofphotocatalyststookongoodvisible—lightactivity．InordertoreducethecostofTi02po

8、wder，theinorganicsaltwasusedasresourcetoprepareCO-dopedTi02powderbythechemi