载银纳米二氧化钛抗菌材料的研制与开发 收藏 0

目前无机抗菌剂有银系和二氧化钛系两类，可广泛应用于陶瓷工业生产抗菌产品及涂料工业生产抗菌涂料，也可应用于服装、卫生和医疗等领域。但银系抗菌剂中银离子易生成氧化银或经光催化还原成金属银，导致制品“发黑”而影响其杀菌效果，同时银离子缓释性能差，导材料使用致寿命短。另一方面，二氧化钛系抗菌剂强烈依赖紫外光，而且电子和空穴易于复合，致使在黑暗中丧失抗菌和杀菌效应，在弱紫外光激发下的光催化活性不足。为弥补银系抗菌剂与二氧化钛光催化抗菌剂各自的不足并相互促进其抗菌性能，将银载入纳米二氧化钛研制开发出新一代抗菌功能材料。TiO_2的禁带宽度为3.2eV(锐钛型)，在波长小于400nm的光照下，价带电子被激发到导带而形成空穴和电子对，电子与空穴分离后迁移到粒子表面的不同位置，分布在表面的空穴h+可以将吸附在TiO_2表面的OH-和H_2O分子氧化成·OH自由基，·OH自由基具有极强的氧化能力，能氧化大部分有机污染物和部分无机污染物，最终降解为CO_2和H_2O等无害物质，而且·OH自由基对反应物无选择性，因而在光催化氧化中起着决定性的作用。但激发产生的电子对与空穴非常容易复合，致使二氧化钛失去光催化活性，将银载入二氧化钛可有效防止电子对与空穴的复合。并且，在提高光催化效果的同时，实现了银离子的缓释，改善了产品的色泽。