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针对二氧化钛(TiO2)光催化抗菌效率低的问题,本论文采用高能球磨法制备金属离子 M(Li+、Na+、Mg2+、Fe3+、Co2+、Cu2+、Ce3+、Dy3+、La3+、Nd3+、Pr3+)掺杂 TiO2(M/TiO2)及不同 Co 源(Co(SO4)2、Co(NO3)2、Co(Ac)2、CoCl2、Co3O4)掺杂的 TiO2纳米粉体(Co/TiO2)。系统地研究了包括球磨方式、离子掺杂量、球磨时间、球料比、研磨球粒径质量比及球磨机转速等因素对TiO2纳米粉体抗菌性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)及X射线光电子能谱(XPS)等分析方法对所制备的纳米材料进行化学成分、物相组成、粒径尺寸及光吸收性能等分析。在可见光照射条件下,采用抑菌环法和烧瓶振荡法对所制备的样品材料进行抗菌性能的研究。实验结果表明:选用氧化锆研磨球,以无水乙醇作为分散剂,在球料比为10:1、研磨球粒径质量比为3:2:1及球磨机主轴与行星轴转速300/450 r.min-1时,经球磨3 h后的TiO2金红石型矿相消失,样品材料的粒径尺寸可达30～90 nm。金属离子Mx(x=Li+、Fe3+、Co2+、Cu2+、Ce3+、Pr3+)的掺杂增强了TiO2的可见光光催化抗菌性,而金属离子My(y=Na+、Mg2+、Dy3+、La3+、Nd3+)的引入对TiO2的可见光光催化抗菌性没有明显的影响。XRD图谱分析表明,经高能球磨后的Mx/TiO2可生成二相或者三相组元,随着金属离子掺杂量的增加,金红石相的TiO2消失。UV-Vis-DRS结果分析表明,经球磨后的TiO2纳米粉体对可见光的光吸收能力与纯TiO2相比没有发生明显变化;经金属离子掺杂后的TiO2纳米粉体的吸收边带均向可见光区移动,这一结果促进了TiO2光催化抗菌性能。由SEM图谱分析表明,经金属离子掺杂的TiO2纳米粉体的粒子均呈现均匀、致密的特点,随着球磨时间的增加,粒子粒径逐渐减小,球磨5 h后的TiO2出现团聚现象。抗菌实验结果表明,Mx/TiO2、Co/TiO2材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于70%,较纯TiO2材料的抗菌率(0%)、degussa P25 TiO2抗菌率(33%)及球磨后的TiO2纳米粉体的抗菌率(28.9%)明显增加,同时抑菌环实验也证明掺杂的TiO2纳米粉体随着金属离子掺杂量和球磨时间的不同有不同直径的抑菌环出现,与烧瓶振荡法实验结果一致。