稀土离子掺tiolt;,2gt;纳米晶体的上转换光催化杀菌作用研究.pdfVIP

摘要 本文采用溶胶．凝胶法合成了稀土离子掺杂纳米Ti02晶体，系统研究了其借助于稀 土离子的上转换特性的光催化杀菌作用，具体研究内容如下： 谱、上转换发射光谱分析，考察了在焙烧温度950℃，1000℃和1050℃时的晶相结构、 晶粒大小、吸收光谱和上转换发射光谱的特性，探讨了在980nm泵浦激光激发下对致病 性嗜水气单胞菌的光催化杀菌作用。结果表明，焙烧温度对晶相结构的影响不明显，所 离子掺杂对Ti02相结构转变的抑制作用大于焙烧温度对Ti02相结构的影响。随着焙烧 温度的提高，样品的紫外可见吸收特性并未与焙烧温度呈规律性变化，仅就950℃与 1000℃样品而言，前者吸收情况要高于后者。在可见光范围的上转换荧光强度随着焙烧 焙烧的双掺纳米Ti02在980nm激光激发下对嗜水气单胞菌具有明显的杀伤作用，且光 照60min时，细菌存活率分别达到78％和47％，说明双掺体系的杀菌能力与其上转换光 谱是一致的，荧光强的样品其杀菌作用较大。 的烧绿石结构，说明Fe”的掺杂促进了金红石相的生成。随焙烧温度升高，紫外吸收强 峰，特别是973nm处，而且掺Fe”后有所提高。随焙烧温度升高，上转换发光逐渐减弱， 在1050℃焙烧时几乎完全消失。说明样品的上转换荧光强度不但与样品的晶化程度有 杀菌能力与上转换光谱也是一致的，淬灭最严重的杀菌能力最强。 3．通过双掺纳米Ti02和三掺纳米Ti02的对比分析，可以看到二者的光催化杀菌机理不 完全相同，前者与上转换发光强度有关；后者与荧光淬灭有关，即稀土离子的上转换光 催化特性最终与Ti02的晶相结构及晶格畸变程度有关。 总之，我们通过上转换升频作用实现了用近红外光代替紫外激发光，将光催化的激 发光范围扩展到了近红外光；同时，在Ti02的金红石相中实现了光催化作用。以上两 点是我们研究工作的创新点，这些工作对拓展纳米Ti02的应用领域，特别是将近红外 光用于光催化杀菌及光动力学治疗(PDT)具有特别的意义。 Abstract 111“s with emission upconversion papernewphotocatalyst atdifferentcalcined TiO，andE?+-yb3+／Ti02nano-powders tri．doped method．We studied ．1 wereobtained systemically 050℃1 bysol—gel mechanism．Theresults bactericidalof andthe bactericidal samples upconversion properties asfollows： are calcinationshave at950。Cor1000。C apparently samples 1．E，(10％)-Yb3+(10％)／Ti02 rate thebacterialsurvival underthesanle condition，and bactericidalaction experimental with