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纳米氧化锌抗菌剂金属离子掺杂的分析
发布时间：
2022-07-31 16:29
来源：
广州晶傲
纳米氧化锌ZnO属于n型半导体，其离子晶体中会因点缺陷的存在而形成正电中心，正电中心能够束缚一个电子，然而这个被束缚的电子又很容易挣脱而成为导带中的自由电子。可以说，晶格缺陷的存在延长了光生电子—空穴的寿命，在缺陷的作用下二者难以复合，从而发挥其氧化还原作用。单纯的纳米氧化锌ZnO或是颗粒较大且形成较完美结晶的ZnO粒子，含有的缺陷较少，存在的电子和空穴也相对较少，大量的光生电子—空穴对在形成后会立即复合消失，导致其量子效率低，抗菌效果不显著。根据杂质太理论，在半导体中引入杂质原子、空位和其他缺陷会使局部晶格发生畸变。当对纳米氧化锌ZnO进行金属离子掺杂后，在ZnO晶格中就会产生缺陷，形成富电子性的半导体。由于缺陷的存在延长了光生电子—空穴的寿命，使其在形成后不能立即复合，延长了ZnO抗菌剂发挥氧化还原作用的时间。
但是，对于纳米氧化锌ZnO的金属离子掺杂比例并不是越多越好，若掺杂比例过高，材料的抗菌性能反而出现了不同程度的下降。因为掺杂量过高不利于ZnO晶体人形成，其半导体性和光催化活性就无法显示出来。当离子掺杂到一定浓度时，超出了ZnO固溶体的掺杂界限，ZnO的六方形晶格结构将不复存在，削弱了对光能的利用，导致抗菌剂的抗菌性能的降低。
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