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納米氧化鋅抗菌劑金屬離子摻雜的分析
發布時間：
2022-07-31 16:29
來源：
廣州晶傲
納米氧化鋅ZnO屬于n型半導體，其離子晶體中會因點缺陷的存在而形成正電中心，正電中心能夠束縛一個電子，然而這個被束縛的電子又很容易掙脫而成為導帶中的自由電子。可以說，晶格缺陷的存在延長了光生電子—空穴的壽命，在缺陷的作用下二者難以復合，從而發揮其氧化還原作用。單純的納米氧化鋅ZnO或是顆粒較大且形成較完美結晶的ZnO粒子，含有的缺陷較少，存在的電子和空穴也相對較少，大量的光生電子—空穴對在形成后會立即復合消失，導致其量子效率低，抗菌效果不顯著。根據雜質太理論，在半導體中引入雜質原子、空位和其他缺陷會使局部晶格發生畸變。當對納米氧化鋅ZnO進行金屬離子摻雜后，在ZnO晶格中就會產生缺陷，形成富電子性的半導體。由于缺陷的存在延長了光生電子—空穴的壽命，使其在形成后不能立即復合，延長了ZnO抗菌劑發揮氧化還原作用的時間。
但是，對于納米氧化鋅ZnO的金屬離子摻雜比例并不是越多越好，若摻雜比例過高，材料的抗菌性能反而出現了不同程度的下降。因為摻雜量過高不利于ZnO晶體人形成，其半導體性和光催化活性就無法顯示出來。當離子摻雜到一定濃度時，超出了ZnO固溶體的摻雜界限，ZnO的六方形晶格結構將不復存在，削弱了對光能的利用，導致抗菌劑的抗菌性能的降低。
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