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稀土改性光催化抗菌劑及其抗菌機理介紹
發布時間：
2022-12-16 14:38
來源：
廣州晶傲
一、稀土改性光催化（光觸媒）抗菌劑介紹
光催化抗菌劑也稱為光觸媒抗菌劑，常用的有納米氧化鋅ZnO、納米二氧化鈦TiO2 等。但是這些光催化材料的禁帶寬度較大，主要集中在紫外光波段，響應光的波長范圍較小，光利用率低，在弱光條件下其催化效果較差，因此，利用稀土進行改性，如將稀土離子摻雜到半導體ZnO晶格中，可抑制電子與電子空穴復合，增大晶格缺陷，增強活性氧（ROS）·OH和·O2-生成能力，這些都提高了抗菌劑的光催化抗菌活性。另外，將稀土定向摻雜到納米氧化物半導體中，可以縮小半導體的禁帶寬度，擴大響應光范圍。
二、稀土改性光催化抗菌劑的抗菌機理介紹
當光照能量大于半導體材料帶隙能級時，半導體原有的束縛態電子－空穴對變為激發態電子、空穴并向晶體表面擴散，即產生電子－空穴對，電子－空穴對與環境中的空氣和水發生反應，生成活性氧（ROS）·OH和·O2-，活性氧與細胞壁、細胞膜或細胞內容物發生生化反應，最終導致細菌死亡。但產生的產生電子－空穴對因靜電作用易再復合，減弱光催化抗菌能力，將稀土摻雜進入半導體材料中，可有效地阻止電子和空穴的復合，增強光催化抗菌能力。將稀土定向摻雜到納米半導體中后，由于稀土有著特殊電子層結構，可改變半導體的禁帶能級結構，縮小半導體的禁帶寬度，擴大響應光范圍，增強半導體的光催化抗菌能力。
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