C@TiCoO3@TiO2納米材料制備及在可見光下的抗菌性

周 游,章少琪,李昀霏,李 松,甄德帥,陳麗麗

(南華大學 衡陽醫學院 公共衛生學院,衡陽 421001)

由于大部分過渡金屬離子如Cu、Ni、Co、Cr等的氧化還原電位位于TiO2禁帶寬度范圍內,因此,可以改變電子遷移路徑,減少電子從VB躍遷到CB所需的能量,產生更多有效的e-/h+對,并延長e-/h+對的壽命,增大吸收光的范圍,以此提高TiO2的光催化性能[17-18]。然而,僅僅摻雜單一過渡金屬離子對提高TiO2光催化性能非常有限,尤其是過量摻雜金屬陽離子會產生新的電子-空穴復合中心,促進e-/h+對的復合,反而會降低TiO2的光催化性能。因此,研究多組分元素,例如金屬與非金屬,對TiO2性能改善的協同效應,進一步提高TiO2的光催化效率和對可見光的利用率逐漸成為人們研究的重點[19-21]。

本文通過溶膠-凝膠法將過渡金屬Co摻入TiO2納米材料,并利用制備過程中的高溫條件,使有機物碳化,產生C,最終合成納米復合材料C@TiCoO3@TiO2。利用掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscope,SEM)、X射線衍射光譜(X-ray diffraction spectroscopy,XRD)、X射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和紫外-可見漫反射測試(UV-Vis diffuse reflection spectroscopy,UV-Vis DRS)對該復合材料進行表征分析,并對其光催化性能、滅菌效果和體外細胞毒性進行評價。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試劑

鈦酸四丁酯,分析純,購自上海市阿拉丁試劑有限公司。無水乙醇、乙酸(HAc),分析純,購自上海國藥集團化學試劑有限公司。硝酸鈷,分析純,購自北京市通廣精細化工公司。LB肉湯培養基(胰蛋白胨10.0 g;酵母抽提物5.0 g;NaCl 10.0 g)購自生工生物工程(上海)有限公司。LB瓊脂平板(LB肉湯培養基;15 g/L瓊脂粉)、瓊脂粉購自北京索萊寶科技有限公司。Cell Counting Kit-8試劑購自奧默生物技術(上海)有限公司。……