【正文】 則未能被有效利用[29]。二氧化鈦的晶體是近似的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)上存在一定得缺陷,當(dāng)有微量的雜質(zhì)元素?fù)饺刖Ц窠Y(jié)構(gòu)時(shí),可能形成雜質(zhì)填隙或者雜質(zhì)置換缺陷,這些缺陷的存在對(duì)光催化劑的活性提高起重要的作用。choi[30]等系統(tǒng)地研究了21種過(guò)渡金屬離子摻雜的TiO2的光催化性能與光生電子空穴復(fù)合之間的聯(lián)系。Xu等[32]認(rèn)為用稀土金屬離子(La3+、Ce3+、Er3+、Pr3+、Gd3+、Nd3+、Sm3+)對(duì)TiO2摻雜后,在極大提高吸附性能的同時(shí),有效抑制了電子一空穴的復(fù)合并使吸收波長(zhǎng)移。在摻雜過(guò)程中,稀土金屬離子并未取代晶格中的Ti4+,而是吸附在TiO2表面。對(duì)于非金屬摻雜TiO2的可見(jiàn)光響應(yīng)機(jī)理,目前普遍認(rèn)為是非金屬(N、S、C、B)摻雜后,由于O的2p軌道和非金屬中能級(jí)與其能量接近的p軌道雜化后,價(jià)帶寬化上移,禁帶寬度相應(yīng)減小,從而吸收可見(jiàn)光,產(chǎn)生光生載而發(fā)生氧化還原反應(yīng)。②禁帶寬度普遍減小,并且波長(zhǎng)在400500nm時(shí)有較強(qiáng)的光吸收。④其光催化作用機(jī)理還存有爭(zhēng)議[33]。Ohno等［34］認(rèn)為,硫雖然不可能像Asahi［35］所預(yù)言的產(chǎn)生置換氧的可能性,但可能產(chǎn)生置換晶格金屬離子Ti4+而形成陽(yáng)離子(催化劑的xPs表征表明S2P3的鍵合能為170eV,表明是S6+摻雜)。采用溶膠凝膠法合成STiO2，結(jié)果表明樣品的吸收光譜發(fā)生了紅移，對(duì)萘酚的降解率明顯優(yōu)于純TiO2。通過(guò)增加HB在溶液中的含量,可以得到不同晶型的純的或混合相TiO2。He等人報(bào)道了La和I共摻雜的TiO2用于可見(jiàn)光催化降解草酸，使草酸完全礦化，效果很好。二氧化鈦超細(xì)粉末易團(tuán)聚、難分離，將其負(fù)載于固體材料表面可得到分散性較好的薄膜。TiO2納米粉體的制備主要分為物理法和化學(xué)法兩大類［3940］，物理法包括球磨法，氣體冷凝法等；化學(xué)法包括化學(xué)氣相沉積法(CVD)、液相沉淀法、微乳液法、水熱合成法和溶膠凝膠(SolGel)法等。球磨法最早是運(yùn)用于制備氧化物分散增強(qiáng)的超合金，目前，此技術(shù)已擴(kuò)展到生產(chǎn)各種非平衡結(jié)構(gòu)材料，包括非晶、納米晶和各種準(zhǔn)晶材料。球磨法制備納米單質(zhì)或復(fù)合材料具有工藝簡(jiǎn)便、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，但是要制備均勻分布的納米級(jí)材料是相當(dāng)困難的，并且容易混入雜質(zhì)。用氣體冷凝法可通過(guò)調(diào)節(jié)惰性氣體壓力，蒸發(fā)溫度和蒸發(fā)速率及蒸發(fā)物質(zhì)的分壓等措施來(lái)控制納米微粒的粒度。此法主要用于金屬氣化溫度比較低的金屬，鈦的氣化溫度很高，所以不適用。氣相法制備TiO2的原理是將鈦的無(wú)機(jī)鹽，如TiO(SO4)、TiCl4或鈦的有機(jī)醇鹽，在氣相與水蒸氣發(fā)生水解反應(yīng)或與O2發(fā)生氧化反應(yīng)，或鈦的有機(jī)醇鹽發(fā)生熱裂解得到TiO2粒子。TiO2粒徑隨反應(yīng)溫度的升高而迅速減小，溫度由550℃升至900℃，粒徑由200nm減小到75nm。近些年來(lái)，在CVD法的基礎(chǔ)上又發(fā)展起激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積的新方法，該方法具有清潔表面，粒子大小可精確控制，粒度分布均勻,無(wú)粘結(jié)等優(yōu)點(diǎn)，并易制出幾納米至幾十納米的非晶態(tài)納米微粒。但是,因?yàn)樵摲椒ū仨毻ㄟ^(guò)固液分離才能得到沉淀物,又由于SO42一或Cl一等無(wú)機(jī)離子的大量引入,需要經(jīng)過(guò)反復(fù)洗才能除去,所以存在工藝流程長(zhǎng)、廢液多、產(chǎn)物損失較大的缺點(diǎn),而且因?yàn)橥耆磧魺o(wú)機(jī)離子比較困難,因而制得的粉體純度不高。用液相法制備納米粒子可能引起的一個(gè)問(wèn)題是容易形成嚴(yán)重的團(tuán)聚結(jié)構(gòu),從而破壞了粉料的超細(xì)、均勻特性,在整個(gè)制備過(guò)程中,包括沉淀反應(yīng)、晶粒生長(zhǎng)到濕粉體的洗滌、干燥、鍛燒等每一個(gè)環(huán)節(jié),都有可能導(dǎo)致顆長(zhǎng)大或團(tuán)聚體的形成[41]。微乳液是由水、油和表面活性劑組成的熱力學(xué)穩(wěn)定體系,其中水被表面活性劑單層包裹形成微水池,分散于油相中,通過(guò)控制微水池的尺寸來(lái)控制超微顆粒的大小,因?yàn)樵谖⑺厣傻募{米顆粒的粒徑可被微水池的大小有效限制。微乳法有望制備單分散的納米TiO2微粉,但降低成本和減輕團(tuán)聚仍是微乳法需要解決的兩大難題,估計(jì)利用微乳法在工業(yè)上生產(chǎn)納米級(jí)超細(xì)TiO2還要經(jīng)歷相當(dāng)?shù)臅r(shí)間。（4） 水熱合成法該法是利用化合物在高溫高壓水溶液中的溶解度增大、離子活度增強(qiáng)、化合物晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型等特殊性質(zhì),在特制的密閉反應(yīng)容器里,以水溶液作反應(yīng)介質(zhì),通過(guò)對(duì)容器加熱,創(chuàng)造一個(gè)高溫、高壓的反應(yīng)環(huán)境,使通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并重結(jié)晶,從而制得相應(yīng)的納米粉體[43]。該法的優(yōu)點(diǎn)是:制得的超細(xì)產(chǎn)品純度高,分散性好,晶型好且顆粒大小可控。（5） 溶膠凝膠法[45]是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的制備陶瓷，玻璃等無(wú)機(jī)材料的新工藝，該法近年來(lái)被廣用于制備TiO2納米微粒，其基本原理是將鈦鹽（多為鈦的有機(jī)醇鹽）經(jīng)解凝形成溶膠或經(jīng)水解直接形成溶膠，然后使溶膠聚合凝膠化，再將凝膠干燥、焙燒去除有機(jī)成分，得到TiO2納米粉，將TiO2納米粉在一定溫度下進(jìn)行熱處理，得到金紅石或銳鈦礦TiO2晶體。也有用無(wú)機(jī)鹽為前軀體來(lái)制備納米粉體，即溶膠凝膠法的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)均勻性好。而且該法可容納不沉淀組分或不溶性組分，不溶性顆?？删鶆虻胤稚⒂谌芤褐?，經(jīng)膠凝化，不溶性組分可自然固定在凝膠體系中。此方法的缺點(diǎn)是材料燒結(jié)性差，烘干后的凝膠顆粒自身燒結(jié)溫度低，凝膠干燥時(shí)收縮大。共摻雜的粉體分別在430nm處和531nm處顯示了兩個(gè)光吸收峰，可見(jiàn)S元素?fù)诫s是一種有效的使光催化劑在可見(jiàn)光光譜范圍有光催化響應(yīng)的方法。非金屬S摻雜TiO2可使TiO2能帶變窄，可見(jiàn)光響應(yīng)范圍增大，并提高可見(jiàn)光的利用效率。近年來(lái)對(duì)于單離子摻雜改性TiO2的研究很多，幾乎所有離子摻雜也都有人研究過(guò)，但硫鑭元素?fù)诫s改性TiO2的研究報(bào)道還比較少，特別是針對(duì)雙元素?fù)诫s改性TiO2提高抗菌性能的研究很少。具體內(nèi)容為以下幾個(gè)方面：(1) 對(duì)摻雜型TiO2的制備方法和抗菌性能進(jìn)行了研究。(2) 采用平板菌落計(jì)數(shù)法研究了硫鑭摻雜二氧化鈦的抗菌性能，并測(cè)試了樣品的最低抑菌濃度和紫外光對(duì)其抗菌性能的影響。20ml量筒、50ml量筒、100ml燒杯（4個(gè)）、250ml三口燒瓶、玻璃棒、研缽、分液漏斗、恒溫水浴鍋、JJ型電子磁力加熱攪拌器、1012型干燥箱、馬弗爐、SHBⅢT循環(huán)水式真空泵。溶膠凝膠法制備納米粉對(duì)原料要求純度較高，整個(gè)制備過(guò)程不會(huì)引入多的雜質(zhì)粒子，因此可以通過(guò)嚴(yán)格控制工藝條件，制得純度高、粒徑小、粒度分布窄的納米粉體，且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。B、用量筒分別量取無(wú)水乙醇30ml，蒸餾水10ml（含作為摻雜劑的硝酸鑭水溶液，鈦與硫與鑭摩爾比為1:1:1%，)，攪拌下均勻混合制得溶液B。E、反應(yīng)一段時(shí)間后放入烘箱內(nèi)（70攝氏度）干燥12小時(shí)。由上圖可以看出，所制備的二氧化鈦屬納米級(jí)顆粒（1100nm），是具有一定幾何外型的晶體，納米顆粒的分散性較好，粒子的粒徑大小均勻。創(chuàng)新之處：①研究和優(yōu)化溶膠凝膠法制備納米粉體的新工藝；②通過(guò)溶膠凝膠法將TiO2制備成摻雜型納米粉體，用來(lái)提高其抗菌性能；③通過(guò)在納米TiO2中摻雜稀土鑭和硫，以擴(kuò)展納米TiO2對(duì)光的吸收范圍，達(dá)到提高TiO2抗菌性的目的。培養(yǎng)皿、錐形瓶、冰箱、封口膜、恒溫培養(yǎng)箱、HSG1A超凈工作臺(tái)、微量移液器（2001000ul）、811型加熱磁力攪拌器、LDZX75KBS立式壓力蒸汽滅菌器、ZHWY1102恒溫培養(yǎng)搖床、BT25S電子分析天平、HPG280B光照培養(yǎng)箱。然后分裝到錐形瓶里（不超過(guò)其容量的2/3），在高壓滅菌鍋里滅菌20min，壓力()MPa，溫度121℃124℃冷卻后置4℃冰箱內(nèi)冷藏備用；LB液體培養(yǎng)基除不加瓊脂外，其配置方法與固體培養(yǎng)基配置方法完全相同。Ⅰ.手持金屬接種環(huán)，用酒精燈將接種環(huán)燒至火紅，并不斷來(lái)回?zé)窘饘俟潭U之前約