纳米TiO2改性竹炭和竹炭抑菌性能比较的研究

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(精选)纳米二氧化钛在物体表面的抗菌作用

(精选)纳米二氧化钛在物体表面的抗菌作用

纳米二氧化钛在物体表面的抗菌作用纳米TiO2问世于20世纪80年代后期,是一种有着普遍用途的无机材料。

因其独特的紫外线屏蔽、光催化作用、颜色效应等性能,在高级涂料、化妆品、废水处置、空气净化、杀菌和高效太阳能电池等方面有着广漠的应用前景。

纳米二氧化钛(TiO2)作为光催化半导体无机抗菌剂,具有广谱抗菌功能,能抑制和杀灭微生物,并有除臭、防霉、消毒的作用,其本身化学性质稳固且对人体和环境无害,光催化作用持久,因此愈来愈取得世人青睐。

纳米TiO2的结晶有两种晶态:即金红石型和锐钛型。

通常,金红石型的二氧化钛光催化能力差,而锐钛型的二氧化钛具有强光催化能力。

锐钛型纳米TiO2在H2O、O2体系中发生光催化反映,产生的羟基自由基(HO·),能和多种细菌和臭体反映,而有效地灭菌和排除臭味,因此能够制成纳米TiO2抗菌剂。

纳米TiO2抗菌剂具有将细菌及其残骸一路杀灭清除的能力,同时还能将细菌分泌的毒素也分解掉。

而且纳米TiO2作为杀菌剂还具有以下几个特点:一是即效性好,如银系列抗菌剂的成效约在24h左右发生,而纳米TiO2仅需1h左右;二是TiO2是一种半永久维持抗菌成效的抗菌剂,不像其它抗菌剂会随着抗菌剂的溶出而成效慢慢下降;三是有专门好的平安性,与皮肤接触无不良阻碍。

本实验采纳了四种新型的纳米TiO2喷液(原液、复合液1#、复合液2斡、复合液3#)喷涂在瓷片和纸片上,并对其在瓷片和纸片应用中的杀菌成效进行了实验观看;同时咱们对涂有纳米TiO2喷液的部份瓷片通太高温预处置以后对其灭菌成效进行了观看实验。

1 材料与方式菌种来源大肠杆菌华南理工大学食物科学与工程学院实验室提供。

材料培育基营养肉汤培育基(g/100mL):酪蛋白胨,牛肉浸膏,。

MR-VP培育基(g/100mL):(月示)胨,葡萄糖,K2HPO4,pH值。

瓷片和纸片瓷片:3cm×3cm的干净瓷片。

纸片:白度为85(%,ISO)的针叶木浆抄成定量为60g/m2的纸片,其中不加任何化学药品。

《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文

《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文

《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注,光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。

纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂,具有广泛的应用前景。

本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能,为实际应用提供理论依据。

二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质,在光催化领域具有广泛的应用。

其制备方法、性能及应用已成为研究热点。

目前,制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。

其中,溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。

而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。

三、实验方法(一)实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。

所有材料均需符合实验要求,保证实验结果的准确性。

(二)制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。

具体步骤包括:将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合,加入溶剂进行搅拌,形成溶胶;然后进行凝胶化处理,得到凝胶;最后进行热处理,得到纳米TiO2复合材料。

(三)性能测试本实验通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。

同时,通过光催化实验测试其光催化性能,以降解有机污染物为评价指标。

四、实验结果与分析(一)表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。

结果表明,制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。

(二)光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标,对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。

结果表明,该材料具有优异的光催化性能,能够有效降解有机污染物。

此外,我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响,为优化制备工艺提供依据。

五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。

纳米二氧化钛表面修饰与改性及其光催化性能研究的开题报告

纳米二氧化钛表面修饰与改性及其光催化性能研究的开题报告

纳米二氧化钛表面修饰与改性及其光催化性能研究
的开题报告
一、研究背景
纳米二氧化钛是一种广泛应用于环境污染治理、可再生能源、高效催化等领域的重要材料,其具有良好的光催化性能。

然而,传统的纳米二氧化钛在室温下的光催化反应速率较慢,因此需要通过表面修饰和改性来提升其光催化性能。

纳米二氧化钛表面的改性和修饰可以通过控制其表面结构、粒径大小和晶面等因素来实现。

因此,对纳米二氧化钛的表面修饰和改性进行深入研究,对于提高其光催化性能和广泛应用具有重要的意义。

二、研究内容
本次研究将着重探究纳米二氧化钛表面修饰与改性对其光催化性能的影响。

具体的研究内容包括:
1.利用水热法、溶剂热法等方法制备纳米二氧化钛,并通过粉末X 射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段进行表征。

2.通过改变纳米二氧化钛的表面结构、粒径大小和晶面等因素,对其进行表面修饰与改性。

具体方法包括掺杂、复合和涂层等。

3.使用紫外可见光谱法和荧光光谱法等技术评价不同表面修饰与改性的纳米二氧化钛的光催化降解效果。

4.对优化后的纳米二氧化钛进行进一步的研究,并分析不同因素对其光催化性能的影响。

三、研究意义
本次研究的成果将为纳米二氧化钛的表面修饰与改性研究提供新的思路和方法,并为改进纳米二氧化钛的光催化性能提供基础研究支持。

通过探究不同表面修饰与改性的纳米二氧化钛的光催化性能,可以为环境污染控制和其他领域的应用提供更具创新性的解决方案。

纳米二氧化钛抗菌材料的研究与应用进展

纳米二氧化钛抗菌材料的研究与应用进展

纳米二氧化钛抗菌材料的研究与应用进展摘要:随着人们生活水平的提高,洁净卫生的生活环境逐渐成为人们追求的目标。

在这种形势之下,如何有效的抑制有害细菌的生长、繁殖,或彻底的杀灭有害细菌这一课题,越来越受到世人的尖注。

由于纳米二氧化钛具有较好的光催化活性,将其应用于抗菌材料有着广阔的前景。

本文简要综述了TiO?在抗菌卫生陶瓷、抗菌纤维及抗菌金属制品等方面的应用,并且探讨了米TiO?抗菌材料的发展前景。

尖键词:纳米TiO?抗菌应用近年来纳米二氧化钛光催化抗菌材料逐渐成为研究的热点之一[1]。

自1972年日本东京大学的两位学者桥本和仁和藤岛昭在Nature发表了TiO?电极在可见光下能够电解水[2]以来,来自化学、物理、材料等领域的学者围绕着光催化原理及光催化技术的应用开展了大量的研究。

1997年Wang等在Nature上撰文报道了二氧化钛薄膜的双亲性[3],这一发现引发了人们对二氧化钛光催化原理和光催化技术应用研究的又一热潮,经过众多科研工作者的不懈努力,光催化材料的应用研究得了长足的进步特别是近几年来已经取得了突破性进展。

鉴于纳米TiO?具有氧化活性高化学稳定性好、对人体无毒副作用、对环境无污染、价格低廉等优点,纳米TiO?在抗菌材领域的应用取得了丰硕的成果。

1、纳米TiO?用于抗菌领域的优势可用作光催化抗菌剂的材料主要为n型半导体,如TQ 2、ZnO CdS WO SnQ、ZrO?等。

根据选择抗菌剂须遵循的原则:对人体安全无毒,对皮肤没有刺激性;光催化活性高,抗菌能力强,抗菌范围广;无臭味、怪味,外观颜色浅,气味小;热稳定性好,高温下不变色、解、不挥发、不变质;价格便宜,来源容易等[4],这些半导体中以TiO2、CdS、ZnO的催化活性最高,然而ZnO在水中不稳定,会在粒子表面生成Zn(OH)2,影响抗菌效果;CdS在光照射时不稳定,发生阴极光腐蚀,产生Cd2离子,对生物有毒性,对环境有害;而纳米TiO?符以上原则。

《纳米Ag-TiO2填充树脂力学及光控抗菌性能研究》

《纳米Ag-TiO2填充树脂力学及光控抗菌性能研究》

《纳米Ag-TiO2填充树脂力学及光控抗菌性能研究》篇一一、引言随着现代科技的发展,人们对材料性能的要求日益提高,特别是在医疗、食品包装、家居用品等领域,抗菌性能的优劣成为衡量材料性能的重要指标之一。

纳米技术的出现为材料科学带来了新的突破,其中纳米Ag-TiO2复合材料因其独特的力学和光控抗菌性能,受到了广泛关注。

本文将就纳米Ag-TiO2填充树脂的力学性能和光控抗菌性能进行研究。

二、材料与方法1. 材料本研究所用材料包括树脂基体、纳米Ag、纳米TiO2以及相应的填充剂。

所有材料均经过严格筛选,确保其纯度和性能满足实验要求。

2. 方法(1)制备纳米Ag-TiO2填充树脂:将纳米Ag和纳米TiO2按照一定比例混合,加入到树脂基体中,通过搅拌、热压等工艺制备成填充树脂。

(2)力学性能测试:采用万能材料试验机对填充树脂进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试。

(3)光控抗菌性能测试:在模拟太阳光下,对填充树脂的抗菌性能进行测试,并记录其抗菌效果随时间的变化。

三、结果与讨论1. 力学性能分析(1)拉伸性能:通过拉伸试验发现,纳米Ag-TiO2填充树脂的拉伸强度和断裂伸长率均有所提高,这主要归因于纳米粒子的加入增强了树脂基体的分子间作用力。

(2)压缩性能:压缩试验结果表明,填充树脂的压缩强度和模量均有显著提高,这得益于纳米粒子的优异力学性能和其在树脂基体中的均匀分布。

(3)弯曲性能:弯曲试验显示,纳米Ag-TiO2填充树脂的抗弯强度和韧性均有所提高,这表明纳米粒子的加入改善了树脂基体的抗弯性能。

2. 光控抗菌性能分析(1)抗菌效果:在模拟太阳光下,纳米Ag-TiO2填充树脂表现出优异的抗菌效果,能够有效地抑制细菌的生长和繁殖。

这主要归因于纳米银和纳米二氧化钛的光催化作用,能够在光照下产生具有强氧化性的物质,从而杀灭细菌。

(2)抗菌持久性:随着光照时间的延长,填充树脂的抗菌效果逐渐增强,表明其具有较好的抗菌持久性。

二氧化钛光催化抑菌性及其抑菌机理的研究

二氧化钛光催化抑菌性及其抑菌机理的研究
本实验研究材料 TiO2 是用新工艺掺杂(非金属 EDTA 和柠檬酸)改性在 90℃低温 下制备的,并对其作了一些表征。首先,用滴板比较菌斑大小和稀疏的方法,定性研究 了标准纳米二氧化钛和 5 种掺杂自制二氧化钛粉体对细菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌 、 枯草芽孢杆菌及真菌如酵母菌、白色念珠菌的抗菌性能。然后,根据定性抑菌结果,选 取了对其有抗菌作用的四种菌,并设定了适当的菌浓度、二氧化钛质量浓度以及光催化 取样时间,用计数法定量分析了标准纳米二氧化钛和 5 种掺杂自制二氧化钛粉体的光催 化抗菌性能。最后,选取了金黄色葡萄球菌为代表菌,考察了初始菌浓度、TiO2 质量浓 度对几种代表二氧化钛杀菌效果的影响,并用扫描电镜观察了抑菌前后菌体形态结构的 变化以初步探索二氧化钛光催化抗菌原理。得到如下实验结果:
With TiCl4 as the raw materia l, using low-temperature aging method, There were four kinds of mixed crysta lline form of TiO2 powder which were prepared with adding EDTA and citric acid and a kind of pure rutile phase of TiO2 powder which was prepared without adding additive. Scanned with electron microscopy, It showed that the size of standard TiO2 was nano-scale, the surface area was large, the dispersion was poor, The size of Self-made TiO2

纳米二氧化钛抗菌性的研究及应用实例

纳米二氧化钛抗菌性的研究和应用实例陈梦露(西南科技大学材料学院材物0901,绵阳,621010;) 摘要:综述了纳米二氧化钛在各种不同条件下的高效的抗菌、杀菌作用,并阐述了在各种条件下的抗菌性的应用实例,并对应用此性能的新型材料的应用前景做出了展望。

纳米二氧化钛作为新型抗菌材料,具有无毒、无味、无刺激性、热稳定性、耐热性好、长效、抗菌面广和高效杀菌等的优点,对于防止疾病传播、净化环境卫生、保护人体健康具有十分重要的意义,发展前景广阔。

关键词:二氧化钛;抗菌;纳米材料;光催化The antibacterial property of nano-TiO2 research and application examplesMenglu chen(materials physics,materials science and engineering,southwest university of science and technology,mianyang,621010)Abstract: In this article,the author summarizes the different efficient antiseptic effects the nano—TiO2 has in different conditions, and elaborates the application as an antimicrobial。

Nano-TiO2 photocatalysis made in bacterial breakdown and achieve the antibacterial effect。

Nano TiO2 electronic structure characteristics of TiO2 for a full valence band and an empty the conduction band, in thewater and the air system, in the sunshine especially under the irradiation of in ultraviolet ray,when electronic energy reaches or exceeds the bandgap can,electronic from valence band arouse to the conduction band,while in valence band produce corresponding hole, in the field of electronic and under the influence of cavitation occurred separation,move to different position,particle surface in a series of chain reaction, eventually causes bacteria decomposition. Keywords:TiO2;antibacteri al;nanomaterials;photocatalytic 纳米二氧化钛是金红石型白色疏松粉末,亦称钛白粉,从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下,其外观为白色疏松粉末.二氧化钛有板铁矿、锐铁矿和金红石三种晶体结构,其组成结构的基本单位均是TiO6八面体,区别在于TiO6八面体通过共用顶点还是共边组成骨架,见图2—l。

《纳米Ag-TiO2填充树脂力学及光控抗菌性能研究》

《纳米Ag-TiO2填充树脂力学及光控抗菌性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,纳米材料在各领域的应用日益广泛。

其中,纳米Ag-TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质,在树脂材料中得到了广泛应用。

本篇论文旨在研究纳米Ag-TiO2填充树脂的力学性能及光控抗菌性能,以期为相关领域的研究和应用提供理论支持。

二、材料与方法1. 材料准备本实验采用纳米Ag-TiO2复合材料作为填充剂,与树脂基体进行复合制备纳米Ag-TiO2填充树脂。

所使用的Ag-TiO2复合纳米粒子需满足一定的粒径和纯度要求。

2. 力学性能测试通过万能材料试验机对纳米Ag-TiO2填充树脂进行拉伸、压缩和弯曲等力学性能测试,分析其力学性能随Ag-TiO2含量的变化规律。

3. 光控抗菌性能测试采用菌落计数法对纳米Ag-TiO2填充树脂的光控抗菌性能进行测试。

在可见光和紫外光照射下,分别测定树脂对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种的抑制率。

三、结果与讨论1. 力学性能分析实验结果表明,随着纳米Ag-TiO2含量的增加,填充树脂的拉伸、压缩和弯曲强度均有所提高。

这是由于纳米Ag-TiO2粒子具有优异的力学性能和良好的分散性,能够有效地增强树脂基体的力学性能。

此外,适量的纳米粒子填充还能提高树脂的韧性和耐磨性。

2. 光控抗菌性能分析在可见光和紫外光照射下,纳米Ag-TiO2填充树脂表现出优异的光控抗菌性能。

其中,紫外光照射下,树脂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率明显高于可见光照射。

这是由于紫外光能够激发TiO2产生光催化作用,从而加速Ag+的释放和抗菌作用的发挥。

此外,银离子的存在也具有一定的抗菌作用。

四、结论本实验研究了纳米Ag-TiO2填充树脂的力学及光控抗菌性能。

实验结果表明,适量的纳米Ag-TiO2填充能有效提高树脂的力学性能和光控抗菌性能。

在可见光和紫外光照射下,该树脂均表现出良好的抗菌效果,尤其是在紫外光照射下,其抗菌效果更为显著。

掺氮TiO_2溶胶改性竹炭的制备及其性能研究

掺氮TiO_2溶胶改性竹炭的制备及其性能研究
戴嘉璐;郭兴忠;傅晓建;施少君;曹晶金;张玉青;杨辉
【期刊名称】《稀有金属材料与工程》
【年(卷),期】2008(37)A02
【摘要】竹炭是以竹材为原料经高温炭化获得的固体产物,具有丰富的孔道和比表面积,但也存在着易饱和吸附等缺点。

研究了竹炭的微观结构,并采用掺氮TiO2溶胶对竹炭进行了复合改性,利用二氧化钛的光催化效应来提高竹炭的功效。

研究结果表明:竹炭主要由导管、维管束、细胞壁构成,细胞壁微孔是竹炭的高比表面积、高吸附的主要原因;竹炭改性后,TiO2颗粒主要富集在竹炭表面,使竹炭的光催化性能得到明显提高;上述研究为长效功能竹炭的开发奠定基础。

【总页数】4页(P663-666)
【关键词】竹炭;二氧化钛;光催化
【作者】戴嘉璐;郭兴忠;傅晓建;施少君;曹晶金;张玉青;杨辉
【作者单位】浙江大学材料科学与工程学系;浙江大学绿色建材与应用技术工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ424.1
【相关文献】
1.过氧改性纳米TiO_2溶胶的制备及其光催化性能 [J], 许第发;张世英;游洋;张向超;罗寄希
2.TiO_2薄膜发展现状及APCVD制备掺氮TiO_2性能研究 [J], 王薇薇;郭玉;张溪文;韩高荣
3.纳米TiO_2薄膜的制备及掺氮改性研究 [J], 邓仕英
4.溶胶-凝胶工艺制备掺铅TiO_2纳米薄膜及其光催化性能的研究 [J], 王幼平;余家国;赵修建;石柱明
5.釉面砖表面掺铅TiO_2涂层的溶胶──凝胶法制备及其光催化性能 [J], 赵青南;余家国;赵修建;冯为民
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《纳米Ag-TiO2填充树脂力学及光控抗菌性能研究》

《纳米Ag-TiO2填充树脂力学及光控抗菌性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步,人们对材料性能的要求日益提高。

在众多材料中,纳米复合材料因其具有优良的力学性能和功能特性,得到了广泛的研究和应用。

纳米Ag-TiO2填充树脂作为一种新型的纳米复合材料,具有优异的力学性能和光控抗菌性能,因此在医疗、环保、食品包装等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在研究纳米Ag-TiO2填充树脂的力学性能及光控抗菌性能,为该材料的实际应用提供理论依据。

二、实验材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括纳米Ag-TiO2填充树脂、空白树脂、标准抗菌试剂等。

其中,纳米Ag-TiO2填充树脂为本研究的重点研究对象。

2. 实验方法(1)力学性能测试:通过拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等方法,测试纳米Ag-TiO2填充树脂的力学性能。

(2)光控抗菌性能测试:采用菌落计数法,将不同浓度的纳米Ag-TiO2填充树脂与细菌共培养,观察其抗菌效果。

同时,通过紫外光照射,研究光控抗菌性能的变化。

三、实验结果与分析1. 力学性能测试结果通过拉伸试验、弯曲试验和冲击试验,我们发现纳米Ag-TiO2填充树脂具有优异的力学性能。

与空白树脂相比,其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均有显著提高。

这主要归因于纳米Ag-TiO2的填充作用,提高了树脂的内部结构强度和稳定性。

2. 光控抗菌性能测试结果(1)抗菌效果:在无光照条件下,纳米Ag-TiO2填充树脂对细菌具有一定的抑制作用。

随着浓度的增加,其抗菌效果逐渐增强。

在紫外光照射下,其抗菌效果得到进一步提升,说明光控抗菌性能明显。

(2)光控机制:纳米Ag-TiO2在紫外光照射下产生光催化作用,释放出银离子和活性氧物质,从而对细菌产生杀灭作用。

此外,银离子还具有持续的抗菌作用,使得材料在光照停止后仍能保持一定的抗菌效果。

四、讨论与展望1. 力学性能分析纳米Ag-TiO2填充树脂的优异力学性能主要归因于纳米粒子的填充作用。

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第28卷第5期 2008年10月 

林 产 化 学 与 工 业 

Chemistry and Industry of Forest Products Vo1.28 No.5 

0ct.2o08 

纳米TiO2改性竹炭和竹炭抑菌性能比较的研究 

ZH0U Jian—bin 周建斌 ,叶汉玲 ,魏娟 ,傅金和 ,张齐生。 (1.南京林业大学化学工程学院,江苏南京210037; 2.国际竹藤网络中心,北京100102;3.南京林业大学 竹材工程研究中心,江苏南京210037) 一 

摘要: 用纳米TiO:分别对颗粒状及粉末状竹炭进行改性得到纳米TiO:改性竹炭,并对纳米 TiO2改性竹炭(颗粒、粉末)、4种炭化温度(500、600、700和800℃)的竹炭及纳米TiO:共7种材 料,在无光照条件下对2种霉菌(黑曲霉菌、绿色木霉菌)进行抑菌试验。结果表明:纳米TiO 改性竹炭(颗粒、粉末)抑 菌效果最好,其防治效力(E)分别为9O%和100%;4种炭化温度竹炭的 分别为25%、25%、25%和0,纳米TiO2 材料没有抑茵能力,其E为0。试验表明,纳米TiO 改性竹炭比普通竹炭的抑菌效果好,它是一种抑茵能力强的新型竹 炭材料。 关键词: 纳米TiO,;改性竹炭;竹炭;抑菌 中图分类号:TQ424 文献标识码:A 文章编号:0253—2417(2008)05—0031—04 

Studies on Anti.microbial Functions of Bamboo Charcoal and Nanometer—Ti09-modified Bamboo Charcoal 

ZHOU Jian.bin ,YE Han.1ing ,WEI Juan ,FU Jin-he。,ZHANG Qi.sheng (1.College of Chemical Engineering,Naming Forestry University,Nanjing 210037,China; 2.International Center for Bamboo and Rattan,Beijing 100102,China; 3.Bamboo Engineering Research Center,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China) 

Abstract:Nanometer—TiO2 was used to modify granular and powdered bamboo charcoals respectively.These charcoals,together with bamboo charcoals of different carbonization temperatures(500,600,700,800℃),were used in the anti-microbial experi— ments in the absence of light,and Aspergillus n and Trichoderma viride were used as representative strains.The results showed that both nanometer—TiO2一modified bamboo charcoals(particles,powders)had the strongest anti—microbial functions, and the prevention efficaeies( )were 90%and 100%respectively.Bamboo charcoal of different carbonization tempertures had poor anti.microbial functions with E of 25%,25%,25%and 0 respectively.Nano・TiO2 material did not have anti—micro- biaI functions.and its E was 0.Nanometer—TiO,一modified bamboo charcoal was proved to be a new—style bamboo charcoal material which had strong anti—microbial functions than normal activated carbon. Key words:nanometer—TiO2;modified bambo charcoal;bamboo charcoal;anti—microbial functions 

随着人类文明的进步、工业生产的增长、环境(大气环境、水环境、室内环境如:居室、办公室、车内 密闭环境等)污染的加剧…,对竹炭的研究与利用越来越引起人们的重视,目前在我国和日本,竹炭的 生产和销售企业蓬勃兴起,竹炭在农业、日用品工业、环保等领域已得到广泛应用 。竹炭的微观结 构及性能十分特殊,它具有细密多孔(以大孔为主),比表面积大,吸附能力强等特点 。此外,竹炭的 化学结构也具有特殊性。在竹材的热解过程中多糖成分的剧烈热降解产生了大量的自由基 ,这些自 由基具有很强的氧化性。作者在研究竹炭的基础上,为了进一步提高竹炭的应用价值,采用纳米TiO 

收稿日期:2008一叭一12 基金项目:国家重点基础研究发展计 ̄lJ(973计划)(2004CB720601) 作者简介:周建斌(1965一),男,江西吉安人,副教授,博士,从事木材热解及炭材料研究;E-mail:zhoujianbin@njfu.COB.cn 通讯作者:张齐生(1939一),男,浙江淳安人,教授,中国工程院院士,从事木材科学与技术研究。 32 林产化学与工业 第28卷 对竹炭进行改性。由于TiO 是一种光催化材料,具有超强的氧化能力,作用效果持久,利用太阳光、荧 光灯中含有的紫外光作激发源可使其具有抗菌效应,在环保方面展示了广泛的应用前景 ¨。但是当 纳米TiO,材料用于防污、抗菌时,它们是难于附着的构造,且比表面积小、附着概率低H ” 。因此,本 研究在无光照射条件下,结合竹炭的特殊结构特点以及纳米TiO 材料的特殊性能,将普通竹炭制备成 纳米TiO,改性竹炭,测定它们对不同霉菌的抑制作用,旨在探讨纳米TiO 改性竹炭在无光条件下的抑 菌能力,以期为开发竹炭新材料和竹炭改性提供理论依据。 

l材料与方法 1.1材料 原料:炭化温度分别为500、600、700和800℃的4种竹炭均由南京林业大学林产化工实验室制 备;纳米TiO 材料由南京海泰纳米材料有限公司提供。 菌种:黑曲霉菌(Aspergillus niger)、绿色木霉菌(Trichoderma viride),由南京林业大学微生物实验室 提供。 培养基配方:磷酸二氢钾3 g,硫酸镁1.5 g,葡萄糖10 g,琼脂20 g,土豆200 g,水1 000 mL。 主要器材:培养箱、培养皿、微量取样器、灭菌器、超净工作台等。 1.2实验方法 按照GB/T 1 8261—2000((防霉剂防治木材霉菌及蓝变菌的试验方法》进行试验。 1.2.1 纳米TiO2改性竹炭的制备将孔径为10-20 nm的TiO 负载在孑L径为200~300 nm的颗粒状 (0.8-1.6 mm)及粉末状(0.10 mm)竹炭上,形成最外层的光催化剂层,TiO 预制成前驱体浆液,然后用 浸渍法负载。浸涂2次,每次浸涂后均在110-350 oC条件下烘干,得到试验用纳米TiO 改性竹炭。 TiO 前驱体浆液的制备方法为:将纳米TiO 直接分散在含分散剂、稳定剂的乳液中。 1.2.2试验用茵的制备在无菌条件下,将预先活化的菌种接种到已倒好的平板培养基上,每个试样接种 3个培养皿,置于培养箱中保持25 ̄29 oC,相对湿度85%培养7天至菌落成熟,用于配制孢子悬浮液。 1.2.3孢子悬浮液的配制在超净工作台上,用接种工具挑取菌体孢子放入已灭菌的组织研磨器内, 加入适量的无菌水,适当磨碎后倒人已灭菌的有玻璃珠的三角瓶内,再加少量无菌水,摇瓶培养,制成孢 子悬浮液。 1.2.4试验菌的接种与培养在超净工作台上将制成的孢子悬浮液在无菌条件下接种于平板(每个平板 内接种2-3 mL,均匀涂布),待整个平板培养基表面都长满菌丝后,将定量试样在无菌操作条件下沿平板边缘 放一圈。置于培养箱中在25-29℃,相对湿度为85%培养H ,待观察,试验同时做3个平行样。 1.2.5对照样制备在已倒好土豆培养基的培养皿上分别接种黑曲霉菌和绿色木霉菌,不接试验样品, 将做好的培养皿置于培养箱中,保持25-29 oC,相对湿度85%培养,待观察,试验同时做3个平行样。 1.2.6试验结果的处理试样接菌培养4周后,采用目测法测试试验菌感染面积及表面霉变程度,还 应将试样从培养皿中取出,劈开,检查内部是否变色及变色程度。记录时依据如下标准记录被害值 (D)。1)D=0,试样表面无菌丝,内部及外部颜色均正常;2)D=1,试样表面感染面积<1/4,内部颜色 正常;3)D=2,试样表面感染面积1/4~l/2,内部颜色正常;4)D=3,试样表面感染面积1/2—3/4,或内 部蓝变面积小于1/10;5)D=4,试样表面感染面积>3/4,或内部蓝变面积大于1/10。 其防治效力(E)¨ 按下式计算: E=(1一D。/Do)×100% 式中: 一防治效力,%;D 一试样的平均被害值;D。一对照样的平均被害值。 

2结果与讨论 2.1试验菌对各试样的侵染 观察培养4周后的培养皿,并用数码相机拍摄照片(见图1),实验结果见表1。

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