光催化杀菌技术在纸质档案保护中的应用

档案是构成人类文化遗产的主要组成元素,其实存形态多种多样,其中以纸张为载体存储的档案居多。纸质档案作为我国各级各类档案管理机构中馆藏数量较多、保存年限较长的一类档案,承载着丰富的知识和信息,是人类社会不可或缺的宝贵财富~([1,2])。

光沉积银微弧氧化TiO_2膜光催化杀菌研究

以磷酸钠为电解液,采用微弧氧化技术在钛片上直接制备TiO2膜,利用硝酸银光沉积法对该膜表面进行修饰,以酵母菌为目标物来评价TiO2膜光催化杀菌的能力。利用XRD、SEM、EDX对微弧氧化膜晶型、表面形貌和成分进行观察。研究结果表明:微弧氧化TiO2膜主要由锐钛矿TiO2组成,电解时间增长锐钛矿TiO2增多,TiO2膜光催化杀菌效果明显好于单独紫外光的杀菌效果;光沉积银修饰可以改变微弧氧化TiO2膜的表面成分,改善膜的光催化性能。光沉积银微弧氧化TiO2膜和微弧氧化TiO2膜以及单独紫外光30m in的杀菌效率分别为98.5%、75.4%和42.5%。并简介微孤氧化TiO2催化剂可以重复使用。

NiO/SrBi_2O_4可见光催化杀菌的研究

采用共沉淀法制备SrBi_2O_4,利用浸渍法将NiO负载到SrBi_2O_4表面上,制得可见光催化杀菌剂.紫外可见漫反射光谱的测定显示催化剂在400-650nm波长有吸收.表明NiO/SrBi_2O_4在可见光(λ>420nm)照射下对革蓝氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)有很高的杀菌活性.通过TEM观察和ICP测定反应过程中钾离子的浓度变化,证实细菌细胞壁和细胞膜均遭到破坏.

银包覆TiO_2纳米薄膜的光催化杀菌性能

采用射频反应溅射法在玻璃衬底上制得均匀透明的TiO2纳米薄膜,通过离子溅射仪在纯TiO2薄膜上制备银包覆TiO2复合薄膜。利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征技术研究了银包覆TiO2薄膜的晶体结构和表面形貌。XRD和SEM观测结果显示:射频功率为250 W时,薄膜表面光滑平整,颗粒均匀,大小在30～80 nm之间,属于锐钛矿型TiO2结构。杀菌性能测试表明:在光催化杀菌范围、速度和效率上,银包覆TiO2纳米复合薄膜较纯TiO2纳米薄膜及纯Ag薄膜明显提高,近紫外光催化10 min时,银包覆TiO2纳米复合薄膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的杀菌率均达到90%以上。

载银微弧氧化TiO_2膜光催化杀菌研究

!以磷酸钠为电解液,采用微弧氧化技术在钛网上直接制备TiO_2膜,利用硝酸银光沉积法对该膜表面进行修饰,考察TiO_2膜光催化杀灭空气中细菌的能力。利用XRD,SEM,EDX对微弧氧化膜晶型、表面形貌和成分进行观察分析。研究结果表明:微弧氧化TiO_2膜主要由锐钛矿TiO_2组成,随电解时间增长,锐钛矿TiO_2增多,TiO_2膜光催化杀菌效果明显好于单独紫外光的杀菌效果;光沉积银修饰可以改变微弧氧化TiO_2膜的表面成分,改善膜的光催化性能。光沉积银微弧氧化TiO_2膜和微弧氧化TiO_2膜以及单独紫外光30min的杀菌效率分别为95.2%,68.5%和36.1%。

活性炭负载TiO_2光催化杀菌研究

研究了溶胶-凝胶法制备活性炭颗粒负载TiO2的光催化杀菌作用,探讨了光催化剂的最佳制备条件。实验结果表明,光催化杀菌效果明显好于单独紫外光的杀菌效果,当钛酸丁脂与无水乙醇比例为1:8制备TiO2溶胶,活性炭颗粒浸涂凝胶一次、在450℃煅烧2h,20min的杀菌率可达88%,在溶胶中掺杂Fe3+的杀菌率可达到95%,提高了活性炭负载TiO2的光催化活性。

玻璃纤维负载TiO_2的光催化杀菌作用

研究了溶胶凝胶法制备玻璃纤维负载TiO2的光催化杀菌作用,探讨了光催化剂的最佳制备条件.实验结果表明,光催化杀菌效果明显好于单独紫外光的杀菌效果.光催化杀菌过程存在一个诱导期,当玻璃纤维浸涂凝胶三次、在450℃煅烧2h,30min的杀菌率可达70.4%.

Ag-Ce/AlPO4催化剂在水中催化杀菌的影响因素

研究了不同实验条件下磷酸铝负载的银-铈催化剂（Ag-Ce/AlPO4）在水中对大肠杆菌（E.coli）的催化杀灭作用.结果表明,催化杀菌效果随初始菌液浓度的增加而减弱,但当初始菌液浓度为5×10^5CFU/ml时,120 min内即可使E.coli100%灭活,可以满足饮用水消毒要求.固定初始菌液浓度后,在室温25-40℃时,催化杀菌活性随温度的升高而显著增强.适当调节反应体系的pH值,发现弱碱性条件下催化杀菌活性较高,而强酸性条件下几乎完全没有杀菌活性.结合不同pH值条件下的电子自旋共振光谱测试结果,证明弱碱性条件更有利于强氧化性的.OH产生,进一步验证了.OH的生成是催化剂具有高杀菌活性的决定因素.

Ag/BiOCl复合材料合成及光催化杀菌活性研究

通过沉积法直接将纳米银颗粒负载到BiOCl上,合成Ag/BiOCl二元复合纳米材料,通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱仪和紫外可见漫反射光谱等多种表征方法对纳米复合物的组成、形貌、光学性质进行表征.研究其在可见光下对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的杀菌活性,并探讨杀菌机理.结果发现,BiOCl负载纳米银后,由于银的表面等离子体效应,将BiOCl对光的吸收范围从紫外光区拓展到可见光区.在可见光下Ag/BiOCl能将浓度为1×10~6 cfu·mL^(-1)的S.aureus在6h内完全杀灭,优于单纯的BiOCl以及纳米Ag在可见光下对S.aureus的杀菌效果.通过荧光光谱和电化学阻抗对BiOCl和Ag/BiOCl内电子的激发、迁移与消耗过程进行分析,发现Ag/BiOCl二元复合材料光生电子和空穴的复合率低于单纯的BiOCl.通过捕获剂实验初步确定杀菌过程中的主要活性物种是电子、空穴和H_2O_2.该研究首次报道了Ag/BiOCl在可见光下对S.aureus的光催化杀菌活性.

海洋所在新颖P掺杂MoS2/g-C3N4光催化杀菌材料研究中取得进展

随着海洋经济的发展,海洋环境中生物污损问题日益严重。近几年来,以半导体为基础的新型绿色光催化防污技术得到广泛关注。中国科学院海洋研究所段继周课题组研究员张杰与哈尔滨工业大学联合构建出一种新颖的P掺杂MoS2/g-C3N4层状结构复合材料的方法,显著提高了杀菌率。

具有可见光活性的光催化杀菌农药及其制法和用途

本发明属于无公害农药技术领域，是在可见光下也具有光催化活性的抑菌杀菌剂。本发明提供的杀菌农药，由无机材料组成，具有光催化活性和较强的杀菌功能，其制备方法是将改性二氧化钛悬液或改性二氧化钛溶胶高度分散在主二氧化硅基体上，合成均匀的钛-硅复合微粒，形成Ti-O-Si网状结构的悬液，本发明农药不污染环境，不破坏作物叶片角质层，是一种安全，廉价，具有开发前景的绿色环保型杀菌剂和光催化农药。

金包覆TiO_2纳米薄膜的光催化杀菌性能研究

采用射频反应溅射法在玻璃衬底上制得均匀透明的TiO2纳米薄膜,然后采用金(Au)离子溅射镀膜法制得金包覆TiO2复合薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等研究了金包覆TiO2薄膜的结晶特性和表面形貌。研究显示,射频功率为200W时,射频薄膜表面光滑平整,由锐钛矿型TiO2纳米微粒构成,其微粒直径在20～100nm。Au离子溅射镀膜和真空退火后薄膜的表面形貌没有明显的变化。采用细菌涂布培养法对金掺杂TiO2纳米薄膜的光催化杀菌性能进行研究,结果表明金包覆TiO2纳米复合薄膜较单一TiO2纳米薄膜在光催化杀菌范围、速度及效率上具有明显的增强,对枯草芽孢杆菌在10min内的杀菌率均达到90%以上。根据实验结果,讨论了金包覆TiO2纳米薄膜光催化杀菌机理。

催化电解杀菌与次氯酸钠杀菌的对比

油田回注水催化电解杀菌与次氯酸钠杀菌在杀菌机理、效果及应用成本3方面的对比结果表明,催化电解产生有效氯是主要的杀菌机理。催化电解产生的有效氯质量浓度与电解时间呈线性关系,杀菌率随着有效氯质量浓度的增大而增大。定量杀菌的对比结果表明,油田回注水催化电解杀菌比次氯酸钠杀菌效果好,且不须投加任何药剂,只消耗电能,运行成本低。

采油废水中SRB催化电解杀菌试验

采油废水中硫酸盐还原菌（SRB）所造成的注水系统的腐蚀、结垢和阻塞严重影响着原油的开发与生产。催化电解杀菌技术用于油田废水处理，利用废水中的Cl-产生的活性氯对杀菌起主要作用，杀菌效果好。催化电解杀灭SRB的试验结果表明，在电流密度25mA／cm2、极板间距2cm、pH值4～9的电解条件下处理30min时SRB杀菌率达99％以上。

CuFe_2O_4/TiO_2复合光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe2O4,然后与TiO2固相烧结成复合光催化剂,并通过TEM,XRD和UV-visDRS对复合光催化剂进行了表征,表明样品由粒径约为80 nm的粒子组成,晶体结构均匀。以大肠杆菌为研究对象,考察了复合光催化剂在模拟太阳光(150 W氙灯,λ=200～900 nm)照射下的杀菌性能。结果表明:复合光催化剂比单一光催化剂杀菌效果好,在最佳条件下,模拟太阳光照射30 min后,CuFe2O4/TiO2复合光催化剂的杀菌率分别为单纯CuFe2O4和TiO2杀菌率的1.71倍和1.13倍。复合光催化剂杀菌性能受CuFe2O4与TiO2质量比及固相合成时焙烧温度的影响,当TiO2质量分数为80%、焙烧温度为600℃时,所制得的复合光催化剂处理大肠杆菌,在模拟太阳光照射30 min后,细菌的存活率仅为3.2%,而单纯CuFe2O4和TiO2光催化剂在最佳条件下杀菌30 min后细菌存活率分别为43.3%和14.2%。同样条件下在黑暗中使用催化剂或在光照下不用催化剂时细菌存活率分别为97.0%,93.2%。

可见光响应氮杂化TiO_2-N薄膜对水源水体的杀菌作用

以尿素为氮源,采用Sol-gel法及浸渍-提拉法制备氮杂化TiO2-N薄膜,并运用正交试验法优化TiO2-N薄膜的最佳制备条件;利用AFM分析技术对TiO2-N薄膜表面形貌进行表征;在太阳光光催化反应器中,探讨TiO2-N薄膜对饮用水供水水源水体中大肠菌群的杀菌作用。结果表明,热处理条件是影响TiO2-N薄膜制备的关键因素,各个影响因素的主次顺序为热处理温度>停留温度>热处理时间,在最佳条件下制备的TiO2-N薄膜,在太阳光作用下光解30min时,对饮用水供水水源水体中大肠菌群的杀菌率达到57.7%以上;Ag的协同掺杂(Ag-TiO2-N)或在TiO2-N薄膜表面的沉积(Ag/TiO2-N),显著提高了TiO2-N薄膜的杀菌作用,对大肠菌群的杀菌率可达90%以上。

半导体TiO_2的光催化性能及其应用

TiO2作为一种优秀的光催化材料,其在环境保护等领域的应用研究十分活跃,主要是在废水处理、空气净化、癌症治疗以及杀菌消毒等方面。介绍了新颖的光诱导超亲水性及其应用。

纳米TiO_2光催化活性及其应用

纳米 Ti O2 作为光催化环境材料能有效降解多种对环境有害的污染物 ,使有害物质矿化为 CO2 ,H2 O及其他无机小分子物质 ,因此可用于废水处理、空气净化以及杀菌除臭 .本文综述了纳米级 Ti O2 的制备及其光催化的机理 ,扼要介绍了纳米 Ti O2 光催化反应在农药、医药、催化剂 (化工 )、环境工程等各方面的研究进展及应用前景 .

CuFe_2O_4光催化剂在模拟太阳光下对大肠杆菌杀灭作用的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe2O4光催化剂,并通过TEM,XRD和UV-visDRS对其进行表征,表明样品是由粒径约为80nm的粒子组成,晶体结构均匀,具有良好的可见光吸收性能。以大肠杆菌为研究对象,考察了光催化剂在模拟太阳光照射下的杀菌性能。结果表明:CuFe2O4光催化剂杀菌性能随着焙烧温度的不同而变化,当焙烧温度为700℃时,杀菌效果最佳,光照60m in后,细菌的存活率仅为5.6%,而在相同条件下使用催化剂避光和不用催化剂光照时细菌存活率分别为94.4%和87.4%,说明该催化剂本身无毒性,是一种在可见光下有优良杀菌性能的光催化剂。