论文部分内容阅读
TiO2光催化抗菌材料可利用光源波段窄，为300～400nm，占太阳光总辐射量的4％～6%，利用率低。通过减小TiO2的尺寸，提高比表面积，或者掺杂金属离子可以提高TiO2表面自由基的生成速率，从而提高TiO2光催化抗菌材料的抗菌效率。 本文采用控制水解-均相沉淀法，以高浓度TiCl4/乙醇为原料制备了纳米TiO2混晶材料，解决了配制高浓度TiCl4/乙醇原料过程中粘度过大导致胶凝的问题，改进了实验工艺。TG-DTA、XRD、TEM、SEM分析表明，在450℃制备的纳米TiO2为混晶材料，一次聚集粒子近似球形，平均粒径约20nm；两三个一次聚集粒子紧密吸附在一起，形成二次聚集粒子，为棒状颗粒，其径向尺寸在20nm左右，轴向尺寸为40nm～100nm。 采用共沉淀法与包覆法制备纳米Ag-TiO2：共沉淀法制备的纳米Ag-TiO2微粉颗粒中含有近似球形的一次聚集粒子，且形貌规则，尺寸均匀，平均粒径在10nm左右，Ag掺进了纳米TiO2的晶格中；银盐包覆偏钛酸前驱体制备的纳米Ag-TiO2颗粒中含有近似球形的TiO2一次聚集粒子，平均粒径在15nm左右，其附近紧密吸附较小的AgCl一次聚集粒子，平均粒径在5nm左右，紧密吸附在偏钛酸一次聚集粒子表面或同二次聚集粒子的多个粒子共同作用在一起；银盐包覆纳米TiO2制备的纳米Ag-TiO2微粉AgCl吸附在纳米TiO2粒子表面的，在光的作用下分解。 采用抑菌环的方法，研究了纳米TiO2和纳米Ag-TiO2的抗菌性能，提出了开方拟合10倍级梯度数据，进行离散右移优化，结果表明，纳米Ag-TiO2抗菌性能有所改善，共沉淀法制备的Ag-TiO2抗菌性能比包覆法好。纳米Ag-TiO2既有Ag+抗菌作用，也有TiO2的光催化作用，还有二者协同作用。研究了掺银方法及掺银量对材料抗菌性能的影响，载银量在0.5%左右比较好。掺银量过高，剩余的银在光催化作用下分解为单质，遮盖在微粉颗粒的表面，影响其光催化抗菌性能。