二氧化钛(TiO2)作为具有光催化功能的半导体材料,具有活性高、抗菌效果好、热稳定性好、长期有效、价格低以及无污染等优点,从而可广泛应用于防雾、光催化杀菌、水质和土壤净化、空气净化、自清洁等诸多领域。目前,TiO2的研究已成为热潮,研究者们正试图制备出各种实用的物理化学性质稳定、光催化性能好的二氧化钛。本实验研究材料TiO2是用新工艺掺杂(非金属EDTA和柠檬酸)改性在90℃低温下制备的,并对其作了一些表征。首先,用滴板比较菌斑大小和稀疏的方法,定性研究了标准纳米二氧化钛和5种掺杂自制二氧化钛粉体对细菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌及真菌如酵母菌、白色念珠菌的抗菌性能。然后,根据定性抑菌结果,选取了对其有抗菌作用的四种菌,并设定了适当的菌浓度、二氧化钛质量浓度以及光催化取样时间,用计数法定量分析了标准纳米二氧化钛和5种掺杂自制二氧化钛粉体的光催化抗菌性能。最后,选取了金黄色葡萄球菌为代表菌,考察了初始菌浓度、TiO2质量浓度对几种代表二氧化钛杀菌效果的影响,并用扫描电镜观察了抑菌前后菌体形态结构的变化以初步探索二氧化钛光催化抗菌原理。得到如下实验结果：以TiCl4为原料,用低温陈化法,掺杂EDTA和柠檬酸制备了4种混晶型二氧化钛粉体和一种不添加添加剂制备的纯相金红石二氧化钛粉体,扫描电镜观察结果显示：标准二氧化钛的粒径为纳米级,比表面积大,分散性较差；自制二氧化钛的粒径为微米级,比表面积小；自制的5种二氧化钛中,未掺杂制备的二氧化钛颗粒最小,比表面积最大。光催化降解甲基橙实验表明：未添加添加剂的产物光催化性能差,加入添加剂制备的二氧化钛光催化性能好。定性和定量抑菌实验结果均表明：白色念珠菌对365nm、20W的紫外光有光敏性；仅此紫外光对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、酵母菌没有损伤性；仅二氧化钛条件下没有杀菌作用；二氧化钛在此近紫外光的激发下抑菌效果明显；标准纳米二氧化钛的光催化抑菌效果强于自制5种二氧化钛；标准纳米二氧化钛和自制5种二氧化钛对细菌的杀菌效果强于真菌。另外,定量抑菌实验结果还表明：这六种二氧化钛对四种菌的杀菌效果依次为金黄色葡萄球菌≈大肠杆菌>酵母菌>白色念珠菌：添加添加剂EDTA和柠檬酸制备的二氧化钛的光催化抑菌效果不比未添加制备的二氧化钛强；二氧化钛催化剂的用量存在一个最佳值,为0.8g/L；菌浓度对二氧化钛光催化抑菌效果的影响明显,而且对于不同的二氧化钛,影响情况不同。通过扫描电镜观察抑菌前后菌体形态结构的变化可知：二氧化钛的光催化作用可以通过破坏表面结构或者是通过产生的氧化活性物质进入菌体破坏内部结构而使菌体失活。