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攀枝花含钛高炉渣含有约23%-25%的TiO2,是一种宝贵的钛资源,如何低成本、生态化地利用已经成为研究的热点。之前的研究发现经处理改性后,含钛高炉渣具有一定的抗菌性能。本论文在此基础之上,研究了离子掺杂对含钛高炉渣物理性能和抗菌性能的影响。 利用高温固相法制备了V掺杂含钛高炉渣系列(Vanadium doped Titanium-BearingBlast Furnace Slag,VTBBFS)光催化抗菌材料,以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠球菌为实验菌种,分别采用抑菌环法和摇瓶振荡法作为定性和定量测试抗菌性的方法,系统考察了掺杂量、煅烧温度和保温时间对其物理性质和抗菌性能的影响,并通过单因素实验确定了抗白色念珠球菌材料的最佳制备条件。利用正交实验,测试了800℃保温2h条件下制备的VTBBFS材料对黑曲霉的抗菌性能。此外,还制备并考察了800℃保温2h条件下稀土Dy、 Eu、Ce掺杂以及300℃保温2h条件下硫酸盐掺杂含钛高炉渣系列材料的抗菌性能。用XRD、SEM、UV-Vis等对材料进行了表征,初步探讨了含钛高炉渣光催化抗菌材料的抗菌机理。 实验结果表明,VTBBFS系列材料存在V的最佳掺杂量,在低浓度掺杂时促进TiO2的晶型向锐钛矿转变,超过最佳掺杂浓度后,会促使ZiO2的晶型向金红石方向转变。V掺杂后改善了含钛高炉渣的光吸收性能,使其吸收带边发生了红移,有利于抗菌性的提高。煅烧温度会显著影响VTBBFS材料的物相组成和形貌。在900℃和1000℃高温下一部分Ti形成了没有光催化活性的榍石,影响了催化抗菌性能。在高温条件下,材料的粒径有增大的趋势。保温时间不会影响VTBBFS材料的物相种类,但会影响各物相之间的相对含量,进而会影响到材料的光吸收和抗菌性能。VTBBFS系列材料对白色念珠球菌有较好的抑菌效果。经实验确定在自然光条件下800℃保温2h V含量为10%的VTBBFS材料抗白色念珠球菌的效果最好,抑菌率高达100%。 800℃保温2h的VTBBFS系列材料对黑曲霉具有较好的抑菌能力,正交试验确定紫外光条件下800℃保温2hV含量为15%的STBBFS材料对黑曲霉的抑菌能力最强,抑菌率接近100%。 800℃保温2h条件下,Ce掺杂显著改变含钛高炉渣的物相。Ce掺杂含钛高炉渣(Cerium doped Titanium-Bearing Blast Furnace Slag,CTBBFS)系列材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较好的抑菌作用,最大抑菌率分别为97.2%和78.6%。 300℃保温2h条件下制备的硫酸铵掺杂含钛高炉渣(Sulfate-modified Titanium-Bearing Blast Furnace Slag,STBBFS)对白色念珠球菌有较好的抑菌能力,最大的抑菌率为97.3%;对大肠杆菌也有一定的抑菌能力,最大的抑菌率58.3%。