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从材料粒径角度分析纳米氧化锌抗菌剂的抗菌机理

从材料粒径角度分析纳米氧化锌抗菌剂的抗菌机理

  • 分类:抗菌防霉技术
  • 作者:广州晶傲
  • 来源:广州晶傲
  • 发布时间:2022-07-28
  • 访问量:0

【概要描述】纳米氧化锌抗菌剂由于其颗粒的细微化,致使其具有更加优越的光催化抗菌性能。随着ZnO颗粒粒径的减少,与光生电子或空穴反应生成的活性氧类就越多,抗菌效率也就越高。

从材料粒径角度分析纳米氧化锌抗菌剂的抗菌机理

【概要描述】纳米氧化锌抗菌剂由于其颗粒的细微化,致使其具有更加优越的光催化抗菌性能。随着ZnO颗粒粒径的减少,与光生电子或空穴反应生成的活性氧类就越多,抗菌效率也就越高。

  • 分类:抗菌防霉技术
  • 作者:广州晶傲
  • 来源:广州晶傲
  • 发布时间:2022-07-28
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纳米氧化锌抗菌剂由于其颗粒的细微化,致使其具有更加优越的光催化抗菌性能。首先,从光催化型抗菌剂的抗菌机理看,抗菌效率和抗菌能力与体系产生的自由基浓度密切相关,而自由基浓度则与光生电子浓度有关。随着氧化锌ZnO颗粒粒径的减少,表面原子数所占比例迅速增加,光吸收效率明显提高,从而增加了表面光生电子-空穴对的生成浓度。其它氧化锌ZnO颗粒粒径对光生电子空穴对的复合率有很在影响。粒径越小,电子或空穴从内部扩散到表面所需的时间越微越微越短,从而在晶体内部复合几率就越低。由于只有表面的电子或空穴才能够产生自由基,具有杀灭微生物的能力,因此粒径越小越有利于纳米氧化锌ZnO抗菌性能的发挥。再次,在光催化型抗菌剂的作用过程中,氧化锌ZnO晶体晶粒表面的H2OOH-基团数直接影响抗菌剂的抗菌效果。因此,氧化锌ZnO晶体粒径越小,比表面积则越大,单位质量表面的OH-等基团密度就越高,与光生电子或空穴反应生成的活性氧类就越多,抗菌效率也就越高。

 

 

最后,根据能带理论,半导体价带的能级代表半导体空穴的氧化电位的极限,任何氧化电位在半导体价带以上的物理理论上都可被光生空穴氧化。半导体导带的能级代表半导体电子还原电位的极限,任何还原电位在半导体导带以下的物质理论上均可被光生电子还原。由于光催化型抗菌剂是N型半导体,加之纳米材料的小尺寸效应,光生电子—空穴被严格限制在一个小尺寸的势阵中,从而导致导带和偶像带能级由连续变成分散,能隙的增大,使导带能级负移,价带能级正移,显著加强了材料的氧化还原能力,提高了光催化型抗菌剂的抗菌活性和抗菌效率。

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