中空碳球负载TiO2纳米颗粒用于增强光催化抗菌性能

作者：李茂; 楼婷飞; 李奇^*

来源：无机化学学报, 2023, 39(08): 1489-1500.

• 中空碳球
• 纳米二氧化钛
• 大肠杆菌
• 金黄色葡萄球菌
• 抗菌性能

以聚吡咯包覆聚苯乙烯核壳结构衍生的中空碳球(hollow carbon spheres,HCS)为载体，乙酰丙酮钛(TOAC)为钛源，通过湿化学法和可控热解法制备了HCS负载纳米二氧化钛(HCS@TiO2)复合材料。通过粉末X射线衍射、紫外可见光谱、X射线光电子能谱、热重分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光致发光光谱和Mott-Schottky曲线对HCS@TiO2的晶态结构、微观形貌、光学性能等进行表征，并通过调控TiO2的负载量和热解温度对HCS@TiO2复合材料进行了结构优化。在模拟太阳光照射条件下，以大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)为实验对象，研究了不同TiO2负载量的HCS@TiO2复合材料及TiO2和HCS对照样品的光催化抗菌性能，以及光照时间对抗菌性能的影响。结果表明，当TOAC与HCS质量比为15∶1、热解温度为650℃时，最优化的HCS@TiO2-15复合材料对E. coli和S. aureus的抗菌率均达到99%以上，抗菌性能显著优于TiO2和HCS。光照时间的抗菌数据表明，最佳光照时间为90 min，细菌存活率低于1%。

• 单位
  化学化工学院; 南通大学; 濉溪县医院