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稀土改性光催化抗菌剂及其抗菌机理介绍
发布时间：
2022-12-16 14:38
来源：
广州晶傲
一、稀土改性光催化（光触媒）抗菌剂介绍
光催化抗菌剂也称为光触媒抗菌剂，常用的有纳米氧化锌ZnO、纳米二氧化钛TiO2 等。但是这些光催化材料的禁带宽度较大，主要集中在紫外光波段，响应光的波长范围较小，光利用率低，在弱光条件下其催化效果较差，因此，利用稀土进行改性，如将稀土离子掺杂到半导体ZnO晶格中，可抑制电子与电子空穴复合，增大晶格缺陷，增强活性氧（ROS）·OH和·O2-生成能力，这些都提高了抗菌剂的光催化抗菌活性。另外，将稀土定向掺杂到纳米氧化物半导体中，可以缩小半导体的禁带宽度，扩大响应光范围。
二、稀土改性光催化抗菌剂的抗菌机理介绍
当光照能量大于半导体材料带隙能级时，半导体原有的束缚态电子－空穴对变为激发态电子、空穴并向晶体表面扩散，即产生电子－空穴对，电子－空穴对与环境中的空气和水发生反应，生成活性氧（ROS）·OH和·O2-，活性氧与细胞壁、细胞膜或细胞内容物发生生化反应，最终导致细菌死亡。但产生的产生电子－空穴对因静电作用易再复合，减弱光催化抗菌能力，将稀土掺杂进入半导体材料中，可有效地阻止电子和空穴的复合，增强光催化抗菌能力。将稀土定向掺杂到纳米半导体中后，由于稀土有着特殊电子层结构，可改变半导体的禁带能级结构，缩小半导体的禁带宽度，扩大响应光范围，增强半导体的光催化抗菌能力。
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