二氧化鈦及其復(fù)合物在抗菌領(lǐng)域的研究.pdf

1、本論文采用SEM.ICP-AES.熒光偏振、QDs標記熒光電鏡等方法,研究光催化后的細胞(原核細胞大腸桿菌和真核細胞四膜蟲)受損狀況。同時還研究了多壁碳納米管(MWCNT)負載的納米Ti02材料光催化效果,并以大腸桿菌為對象探討其滅菌情況。其主要研究內(nèi)容有:
　　1,將四膜蟲單獨與Ti02或紫外光作用,細胞膜有一定程度的收縮,但總體而言整個細胞仍然保持原始的橢圓形。在紫外光照射下的Ti02對四膜蟲產(chǎn)生的過氧化損傷最嚴重,細胞收縮到

2、變成梨形,表面出現(xiàn)大面積的塌陷,體表的纖毛大量脫落。熒光偏振實驗表明反應(yīng)后的細胞膜流動性下降。QDs標記法測量細胞膜通透性實驗表明,受損細胞無法將對細胞有害的外源物質(zhì)(QDs)阻擋在外面。結(jié)合細胞膜的分子結(jié)構(gòu),我們采用ATR-FTIR研究細胞膜上官能團的變化:暴露在最外層的親水端上的胺基和P02-最容易被氧化,而內(nèi)側(cè)兩條脂肪鏈上的官能團如—CH2、—CH3雖然有一定程度的降解,但氧化速率要慢得多。
　　2,經(jīng)過Ti02或者紫外光單

3、獨處理的大腸桿菌,LPS層遭到一定程度的破壞,但細胞仍然可以保持原始的棒狀結(jié)構(gòu)。把加入Ti02的細菌在500W紫外光照射1h,細胞外膜幾乎被完全剝離,成為橢圓或者圓形。當LPS層遭到破壞,LPS結(jié)合位點上的Ca2+、Mg2+離子會流失到溶液中,破壞程度越強,離子流失也就越多。光催化后大腸桿菌細胞膜的流動性下降,通透性提高。暴露在強紫外光下的大腸桿菌,是高能量的光子破壞了細胞膜。在強紫外光照射下用Ti02處理的大腸桿菌,Ti02生成的自由

4、基最多,細胞破壞情況最嚴重,變成橢圓或者圓形。證明LPS、肽聚糖和磷脂分子層被破壞,而細胞內(nèi)膜仍然存在,否則細胞將會裂解,無法觀察到完整的細胞形貌。
　　3,當MWCNTS與Ti02質(zhì)量比為1:10的時候,復(fù)合材料光催化效果最佳。該材料光降解次甲基藍的效率與純Ti02相比約提高約提高50％。不同粒徑的多壁碳納米管,粒徑越小,MWCNTs與Ti02的接觸點越多,其復(fù)合含量越高,更有益于電子傳導(dǎo),降低電子—空穴結(jié)合的幾率,提高催化效率

5、。TG-DSC圖譜顯示,在70℃催化劑表面吸附的水脫水去。300℃到400℃催化劑表面脫羥基化,一些有機物分解。SEM表明,用復(fù)合TiO2/MWCNTs光催化的大腸桿菌變成橢圓或者圓形。ATR-FTIR結(jié)果顯示,最外層LPS上的糖類官能團最容易被氧化。其次是磷脂雙分子層親水端的P02-和胺基基團。而疏水端的-CH2.-CH3峰強雖然有所減弱,但速度緩慢的多。C-H鍵峰的位置改變,說明碳鏈結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,分子結(jié)構(gòu)序列改變。由于細胞膜分子結(jié)構(gòu)