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纳米二氧化钛光催化杀菌纳米二氧化钛光催化杀菌是纳米二氧化钛光催化降解有机污染物应用的另一个重要方面。细菌是由有机复合物构成,因此,可以用光催化作用加以杀除。纳米二氧化钛光催化剂不仅能消减细菌的生命力,而且能攻击细菌和外层细胞,穿透细胞膜,破坏细菌的细胞膜结构,从而彻底地杀灭细菌。杀虫剂 (如银、铜等)虽能使细胞失去活性,但细菌杀死后,可释放出致热和有毒的组分如内毒素。内毒素是致命物质,可引起伤寒、霍乱等疾病。而纳米二氧化钛光催化剂不仅能杀死细菌,而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物。抗青霉素中的黄色葡萄糖菌,荧光灯照射1h后,其光催化分解去除率可达99%以上。大肠杆菌在纳米二氧化钛膜表面紫外光照射30 min 后大肠杆菌的死亡率接近80 %。经过2h后,大肠杆菌可完全消除,同时释放出的内毒素得到有效降解。Matsunaga 和Okochi 两位研究者用光导纤维传输紫外光,以锐钛矿型纳米二氧化钛作催化剂对水中高浓度的大肠杆菌进行杀灭。对照实验表明纳米二氧化钛的参与比单纯用紫外光的杀伤效果强4 倍,光催化杀菌的最佳操作条件是光照时间4h。采用同样的催化剂和实验对象直接用太阳光辐照,当纳米二氧化钛悬浮液的浓度为1 g/ L 时,不需或仅需少许外加能量,最多仅需30 min 就基本上将细菌消灭。若以Pt/TiO2作催化剂用金属卤化物灯照射60~120 min,大肠杆菌和干酵母菌等细菌均可被完全杀死。 Cai 等人用纳米纳米二氧化钛光催化剂对癌细胞的杀灭进行了研究。他们通过单纯用紫外光、单纯用纳米二氧化钛及在光照下的一系列纳米二氧化钛对照实验,结果证明纳米二氧化钛光催化对癌细胞起到杀伤作用。并且加入纳米二氧化钛后,对癌细胞的杀伤力比单纯用紫外光的效果好。较小粒径的纳米TiO2,容易侵入细胞内部,在癌细胞的表面和内部通过光生空穴和OH 的氧化作用将癌细胞杀伤。提出了纳米二氧化钛对癌细胞的杀伤是在细胞的内部和外部同时进行的纳米二氧化钛杀伤癌细胞机理。紫外灯对体外肿瘤细胞照射50 min,光催化剂可杀死肿瘤细胞75%以上[167]。光催化剂可使90%的抗菌素MS2 病毒样品丧失活性,若加入210–6 mol/L 的FeSO4 溶液后失活率增至99%。纳米二氧化钛的灭菌本质是光照激活后产生的自由基OH 和O2-直接攻击细胞,使细菌蛋白质发生变异或脂类分解而杀死细菌并使之分解[168],所以有利于OH 由基生成的添加剂将促进对病毒的杀伤,而不利于生成OH 自由基或容易捕获OH 自由基的试剂则起到抑制杀伤病毒作用。因此,Cai 等人在有氧气存在的条件下,向体系中加入促进剂超氧化物歧化酶(SOD)以促进OH 的生成,结果发现其对癌细胞的杀伤效果很好。 若将纳米二氧化钛光催化剂安放在医院病房、手术室及细菌密集的场所可有效地杀死细菌,防止感染。病房手术室的试验结果表明,安放纳米二氧化钛光催化剂后,空气中浮游细菌数可降低90%左右。纳米二氧化钛光催化剂的杀菌能力也可净化空气,如厕所内安放纳米二氧化钛可降解由细菌分解尿素产生的氨类臭气,家庭陶瓷便器使用一周内氨气的浓度可达到1.510-6,如在陶器表面附着一层纳米二氧化钛光催化剂,2 星期后氨气浓度就降到0.310-6,这主要是由于光催化剂反应减少了细菌数量,使尿素的分解受到抑制,因此氨气浓度大幅度降低。日本最近开发出用附着有纳米二氧化钛的抗菌陶瓷用品,其制造工艺是先将纳米二氧化钛加水制成浆料涂在陶瓷表面,高温煅烧即得到1m 厚的光催化膜。产品在光照射下,就能完全杀死表面的细菌。光催化的氧化性对大多数微生物都有强杀伤力,因此可以考虑作为杀菌消毒的手段,尤其是用于生活用水的净化。
纳米二氧化钛光催化杀菌纳米二氧化钛光催化杀菌是纳米二氧化钛光催化降解有机污染物应用的另一个重要方面。细菌是由有机复合物构成,因此,可以用光催化作用加以杀除。纳米二氧化钛光催化剂不仅能消减细菌的生命力,而且能攻击细菌和外层细胞,穿透细胞膜,破坏细菌的细胞膜结构,从而彻底地杀灭细菌。杀虫剂 (如银、铜等)虽能使细胞失去活性,但细菌杀死后,可释放出致热和有毒的组分如内毒素。内毒素是致命物质,可引起伤寒、霍乱等疾病。而纳米二氧化钛光催化剂不仅能杀死细菌,而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物。抗青霉素中的黄色葡萄糖菌,荧光灯照射1h后,其光催化分解去除率可达99%以上。大肠杆菌在纳米二氧化钛膜表面紫...