半导体/石墨烯复合光催化剂在光催化灭菌的应用
2014-08-30 陈建炜 中国科学院城市环境研究所
与氯化、紫外光照射等一般的杀菌方法相比, 半导体光催化技术具有强氧化能力、无毒、长期光稳定性和几乎无需任何维护的特点, 被认为是一种极具前景的杀菌方法. 大部分的半导体光催化剂在合适的光照射下都可以作为杀菌抗菌剂, 石墨烯与半导体复合可以进一步提高杀菌抗菌活性.
Liu等以TiO2纳米棒/GO和TiO2纳米颗粒/GO光催化灭活大肠杆菌, 太阳光照前后的SEM照片如图15所示.有石墨烯氧化物参与的光催化灭菌, 大肠杆菌的灭活率几乎达到100%, 而没有石墨烯氧化物参与的光催化灭菌, 大肠杆菌的灭活率很低. 其可能的原因是石墨烯氧化物的存在大大加快了TiO2光生载流子的分离, 有效抑制了它们的再复合.
图15 TiO2纳米棒/GO和TiO2纳米颗粒/GO光催化灭活大肠杆菌
Akhavan等通过病毒蛋白质层信使RNA的流出和蛋白衣壳破损的测定评价了WO3/GO复合薄膜可见光条件下对噬菌体MS2病毒的光催化灭活效率, 结果显示,在室温条件下光照3 h后, 病毒的蛋白质几乎全部被破坏, RNA的流出也急剧增加, 每个周期光照60 h, 20个循环后RNA的流出降低量不到10%, 显示出很好的光催化稳定性.
