納米二氧化鈦-蒙脫石復(fù)合材料及抗菌性能研究.pdf

1、制備穩(wěn)定、高效的負(fù)載型TiO2光催化劑是近年來(lái)TiO2光催化氧化技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。本文以具有層狀結(jié)構(gòu)的蒙脫石為基體，利用蒙脫石很強(qiáng)的離子交換能力及層狀結(jié)構(gòu)特性，在其層間隙和表面負(fù)載TiO2納米晶體，在較低溫度下制備具有較高光催化活性的二氧化鈦/蒙脫石復(fù)合光催化劑。分別從TiO2/蒙脫石復(fù)合環(huán)境礦物材料的制備、抗菌性能及其在涂料中的初步應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行了研究。以期為TiO2光催化型抗菌劑在乳膠涂料中的實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。 1.

2、納米二氧化鈦/蒙脫石復(fù)合體系的制備和表征 本研究采用Sol-Gel法，選擇Ti(OC4H9)4-C2H5OH-HNO3(1mol/L)-CH3COOH體系以5:25:12:0.4的體積比制備鈦溶膠，研究了理論負(fù)載量、固定化溫度、干燥溫度、焙燒溫度等因素對(duì)復(fù)合材料光催化性能的影響，并得到了最優(yōu)制備工藝條件：15mmol/g的負(fù)載量，3％的蒙脫石礦漿濃度，25℃的固定化溫度，70℃的干燥溫度下制備二氧化鈦/蒙脫石復(fù)合材料。該復(fù)合材料

3、具有較高的光催化活性，當(dāng)催化劑用量為2g/L時(shí)，光催化降解偶氮染料1h的脫色率為93.40％。 采用XRD、FTIR和TEM技術(shù)從晶體結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和表面形貌方面對(duì)復(fù)合體系進(jìn)行表征分析。結(jié)果表明，復(fù)合體系中TiO2以銳鈦礦—金紅石混晶相的形式均勻覆蓋于蒙脫石表面，其平均晶粒直徑為6.98nm；其中銳鈦礦含量占92.34％，金紅石含量占7.65％；TiO2進(jìn)入了蒙脫石層間域。 2.納米二氧化鈦/蒙脫石復(fù)合體系的抗菌性能研究

4、 以大腸桿菌和金黃色葡萄球菌作為不同革蘭氏類型的細(xì)菌為代表，考察TiO2/蒙脫石復(fù)合材料的抗菌性能。結(jié)果表明，TiO2/蒙脫石復(fù)合光催化劑對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有良好的殺菌性能，光照75分鐘后，殺菌率都可以達(dá)到99.9％。大腸桿菌比金黃色葡萄球菌對(duì)光催化作用表現(xiàn)出更高的敏感性。TiO2/蒙脫石在光照結(jié)束后一段時(shí)間內(nèi)仍具有一定的“抗菌余效”。TiO2/蒙脫石復(fù)合光催化劑對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度(MIC)分別為