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稀土改性納米氧化鋅抗菌劑介紹
發布時間：
2022-12-01 15:28
來源：
廣州晶傲
納米氧化鋅是一種可以實現量子尺寸效應的氧化物半導體，其能帶間隙為3.2eV，使得納米ZnO在紫外光照射下激活其光催化效果，可以用作抗菌劑。當納米氧化鋅受紫外光激發能夠自行分解出自己移動的帶電子e-與帶正電的空穴h+，形成電子空穴對，遷移到材料表面，電子被吸附溶解在ZnO表面的氧俘獲形成活性超氧陰離子自由基，而空穴則將吸附在ZnO表面的OH-和H20氧化成氫氧自由基，活性氧和氫氧自由基具有很高的反應活性，可以殺菌，另還還可以分解污染物起到去污除臭作用。但是未經改性的納米氧化鋅由于其帶隙較寬，光吸收僅限于紫外光區，對太陽光的利用率低，在紫外光較弱的條件其光催化效果較弱，會嚴重影響其抗菌效果。而解決這一問題的有效方法是通過對納米氧化鋅進行改性，一般可以通過離子摻雜的方法提高其光催化性能，其中稀土摻雜納米氧化鋅屬于常見的一種。
稀土離子進入納米氧化鋅晶格成為固溶體，稀土離子摻雜可在半導體晶格引入缺陷位或改變結晶度，而氧空位和缺陷則會成為捕獲光生電子的中心并有效地阻止電子與空穴的重新結合，更為重要的是由此加劇了材料表面的配位不足從而導致電荷不平衡，于是就會在材料表面吸附更多的氧和氫氧自由基以滿足配位要求，此時所吸附的氧會被激發為活性氧，而表面羥基位的提高也能影響空穴電子對的復合，從而有效延長了光生電子空穴存在的壽命。摻雜了稀土離子的納米氧化鋅它對光的吸收邊產出紅移，能吸收一定的可見光，大大增加了其應用場景，在有可見光的條件就可以發揮抗菌效果。
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