文档介绍：广东工业大学
硕士学位论文
溶胶凝胶法制备二氧化钛基抗菌薄膜及其性能研究
姓名:陈小兵
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:黄慧民;邓淑华
20040428
摘要的影响,分别找出螅疶ァ疶ナ盩∧す獯呋Ч罴选Mü齒、随着社会的进步以及人民生活水平的提高,人们对健康的生存环境日益关注,抗菌防菌意识不断增强。自年代中期以来,人们对二氧化钛的光催化活性进行了大量的研究,利用二氧化钛来消除与降解污染物成为环境科学领域的一个非常活跃的研究方向,然而,迄今为止,对二氧化钛光催化材料的应用仍然采用颗粒的悬浊液,其缺点是溶液中的颗粒难以回收。制各半导体膜的固定化是解决这一问题的有效途径之一,而溶胶凝胶技术可以实现薄膜的固定化。科学家发现二氧化钛光催化材料具有广谱抗菌性,在光照下,对各种常见的致病菌均有~定的抑制与杀灭作用。银离子、铜离子也具各杀菌作用,能杀灭常见细菌,尤其是银离子杀菌力极强,杀菌耐久性良好,用量少,无菌,无刺激,研究表明:以二氧化钛薄膜作银、铜等离子的载体,能使二者抗菌特性互补,可极大提高抗菌性正是在这种背景下,本文回顾了抗菌剂的发展概况,综述了无机抗菌剂在制备方法、抗菌性能等方面的研究进展,详细讨论了纳米二氧化钛薄膜的制备方法及其光催化活性的研究进展,同时对二氧化钛光催化半导体及含银、含铜无机抗菌剂的抗菌性能进行了综合分析。以钛酸丁酯为前驱体,,对二氧化钛微晶薄膜的制备工艺进行了研究,解决了的固定问题,在普通玻璃表面上获得了负载牢固的透明性较好的锐钛矿型纳米抗菌薄膜。研究表明:通过改变溶胶中水、溶剂、硝酸等与前驱体的配比,可控制溶胶的水解聚合速度,生成具有良好成膜性能的溶胶,并得出了较理想的配比Χ及反应条件为:乙醇/钛酸丁酯阉岫□跛幔阉岫□阴1#阉岫□.夥从ξ露任瓹。基板的提拉速度为/嘶鹞露任℃,退火时间为∈薄8谋淙芙褐幸胱印⑼胱雍浚票赋龆嘀植粢⒉敉屯时掺银、铜的抗菌薄膜。本论文还对离子掺杂薄膜进行了研究,研究了掺杂比对薄膜光催化性能灾票赋龅母髦薄膜的微观性能进行了表征,并讨论了膜厚、退火时问、退火温度、掺杂量对光催化性能的影响。然后通过各种薄膜对大肠杆菌的抗菌实验结果还表明:二氧化钛的抗菌机理是光催化抗菌;而离子的抗菌机理是接能。
果。若同时加入蟆蚩山ú教岣呖咕Ч泄卣夥矫娴难芯浚セ触性除菌。分别掺入隩谝黄穑哂行вΓ商岣呖咕关键词:二氧化钛,溶胶海∧ぃ獯呋粼樱咕未见报道。Ⅱ
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~一绪论第一章前言随着人们对生活质量要求的日益提高,具有杀菌和抗菌效果的产品越来越受到人们的关注。广义“抗菌”的概念很广泛,包括杀菌、抑菌、防菌与消毒等含义。抗菌的对象是生物界中的细菌类、放线菌类及病毒,其目标微生物主要是致一般而言,抑制细菌生长和发育的性能称为抗菌,杀死细菌或接近无菌状态的性能称为杀菌,以杀灭、抑制微生物生长为主要功能的制剂即为抗菌材料。抗菌材料是通过抗菌剂来实现目的的。人工合成的抗菌材料根据基质的不同可分为无机和有机两大类,由于有机类抗菌材料存在抗菌性较弱,耐热性、稳定性较差,自身分解产物和挥发物可能对人体有害,不适合用于高温加工等缺点,限制了其使用,并逐渐被无机类的抗菌材料所替代。无机抗菌材料与有机抗菌材料的性能比较如表:表藁咕劣胗谢咕列阅鼙冉.⋯病细菌。。。⋯...无机抗菌剂有机抗菌剂抗菌抗霉性持久光谱抗菌,持久、耐水、耐酸碱、耐洗涤,可长期保持良好效果耐热耐光性耐热大于9庹詹灰桌匣单向抗菌、速效性、在水中易流失、洗涤降效等,长期效果易挥发,,、被动式溶出型,主动式须制成超细粉体均匀分布于制向载体添加的可操作性⋯易分散、混合、充填品表面,对载体有选择性性能不行易老化较低时效性较差第一章绪论.。’。~’一。‘
、铜、锌等金属离子负载于沸石、易熔玻璃、硅胶、活性炭等载体组成。近年来,以二氧化钛为代表的光催化材料得到了广泛的研究,由于纳米光催化剂复合材料应用技术工艺简单,成本低廉,利用自然光即可催化分解细菌和污染物,具有高催化活性、良好的化学稳定性和热稳定性、无二次污染、无刺激性、安全无毒等特点,且能长期有益于自然生态环境,所以是最具有开发前景的绿色环保纳米材料之一。另外,研究开发不受光源限制、本身无毒、没有二次污染危险的纳米半导体光催化剂复合材料可应用于环境净化治理,具有很现实的应用意义和深远的发展意义。为传统,广泛应用于医疗领域及工业领域:无机抗菌剂