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從光能角度分析光催化型抗菌劑的抗菌機理
發布時間：
2022-07-27 21:33
來源：
廣州晶傲
光催化型抗菌劑的抗菌機理是基于光催化反應，使包括微生物在內的各種有機物分解而具有抗菌性能。光催化反應是光和物質之間相互作用的多釧方式之一，是光效應和催化反應的融合，是在光和催化劑同時作用下進行的化學反應，同時是以n型半導體的能帶理論為基礎，以n型半導體作敏化劑的一種光敏化學反應。半導體與金屬導體相比，能帶是不連續的。半導體的能帶結構通常是由一個充滿電子的低能價帶和一個空的高能導帶構成，價帶和導帶之間存在一個區域禁帶，禁帶的大小稱之為禁帶寬度。
當半導體材料所吸收的能量大于或等于禁帶寬度的光子時，交發生電子由價帶向導帶躍遷，這種光吸收稱為本征吸收。本征吸收導致導帶上產生電子，價帶上產生空穴，光生電子和空穴因體系內電場的作用而發生分享。由于導體導帶的不連續性，電子和空穴的壽命較長，吸光后產生的電子—空穴對，或者擴散到半導體粒子表面與相接觸的物質發生電子的傳遞，或者被粒子的晶格缺陷捕獲，或者直接復合消失。在其發生復合之前，空穴能夠將吸附在催化劑粒子表面的OH-或H2O氧化生成羥基自由基.OH。光生電子則可與吸附在材料表面的氧O2發生作用生成HO2.和O2-等活性物質，而這些活性物質可與生活大分子如脂類、蛋白質、酶類以及核酸大分子反應，直接損害或通過一系列氧化鏈式反應而對生物細胞結構引起廣泛的損傷性破壞，從而在較短時間內殺死微生物如細菌、霉菌等。
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