含鈦高爐渣抗菌性能的實驗研究.pdf

1、TiO2光催化實用技術已經(jīng)成為功能材料的研究熱點，在抗菌材料方面雖已趨于成熟，但制備成本太高使其應用受到很大限制。本文在現(xiàn)有半導體光催化材料的光催化機理及應用的基礎上，提出了以含鈦爐渣作為原料制備低成本抗菌材料的新方法。實驗采用抑菌環(huán)抗菌標準來確定材料的抗菌性能，通過對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生物抗菌實驗，評價經(jīng)過改性處理后的含鈦高爐渣即抗菌材料的抗菌性能。 本文主要以攀鋼高爐渣為研究對象，考察含鈦高爐渣的抗菌性能。將爐渣粉碎

2、、球磨得到粉體。為尋求最佳的處理方法，對含鈦爐渣進行了不同溫度焙燒，不同光照激發(fā)等處理措施。此外，為了改善其抗菌性能，對其進行了離子摻雜實驗研究。 將爐渣分別在600℃、800℃、1000℃的溫度下焙燒，不同溫度下焙燒處理的爐渣對大腸桿菌做生物抗菌實驗，三個溫度下處理樣品的抑菌環(huán)厚度分別為2.1mm、3.8mm、2.0mm。當抑菌環(huán)厚度大于3mm則可認為其具有一定的抗菌性能。在800℃焙燒后的高爐渣粉體具有良好的抗菌性能。

3、 眾所周知，TiO2半導體光催化材料在254m或者365nm紫外光的激發(fā)下才會表現(xiàn)出良好的光催化性能，因此本文考察了含鈦高爐渣經(jīng)253.7nm的紫外光、太陽光和自然條件激發(fā)蓄能后的抗菌性能。實驗結果顯示，經(jīng)過紫外光激發(fā)、太陽光照和無光照樣品的抑菌環(huán)厚度(大腸桿菌)分別為4.2mm、4.15mm、3.6mm。由此可見，改性處理后含鈦高爐渣具有無光催化能力，在沒有特殊光照的情況下可表現(xiàn)出一定的抗菌性能，因此該材料有很好的實用價值。

4、 為進一步提高材料的抗菌能力，考察了AgCl和V2O5的摻雜對該材料抗菌性能的影響。對含鈦高爐渣進行5％、10％、20％、35％、50％的摻雜，結果表明摻雜AgCl樣品系列的抑菌環(huán)(大腸桿菌)厚度均大于4.5mm；V2O5在摻雜量小于10％時對樣品起負面影響，均降低了材料的抗菌性能，當摻雜量大于10％可改善高爐渣的抗菌性能。可見AgCl的摻雜顯著地提高了材料的抗菌性能，而V2O5的摻雜對該材料抗菌性能的改善不理想。 為考察抗菌材

5、料的廣譜抗菌性，采用金黃色葡萄球菌對所制備的抗菌材料進行抗菌實驗測試，實驗結果顯示無摻雜樣品的抑菌環(huán)厚度為4.7mm，AgCl摻雜系列樣品的抑菌環(huán)厚度分別為6.5mm、6.7mm、6.8mm、7.2mm、7.5mm，抑菌環(huán)隨摻雜比例的上升略有增大。V2O5的摻雜系列樣品的抑菌環(huán)厚度分別為9.7mm、9.7mm、9.1mm、9.5mm、9.6mm，抑菌環(huán)基本不隨摻雜比例變化。CuO摻雜系列樣品的抑菌環(huán)厚度分別為0、2.3mm、2.4mm、