【摘 要】
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本文采用溶胶凝胶-水热两步合成法,成功制备响应可见光的γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2磁性复合光催化剂。以大肠埃希氏菌为目标菌株,探究材料光催化抗菌活性和抗菌机理,及在模拟饮用水的运用。主要结论如下:（1）采用单因素分析法,以可见光驱动下对大肠埃希氏菌的对数去除率为评价指标,获得γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2的最佳制备参数:n（Ag）:n（Ti）=0.03,n（SA）:n（Ti）
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本文采用溶胶凝胶-水热两步合成法,成功制备响应可见光的γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2磁性复合光催化剂。以大肠埃希氏菌为目标菌株,探究材料光催化抗菌活性和抗菌机理,及在模拟饮用水的运用。主要结论如下:（1）采用单因素分析法,以可见光驱动下对大肠埃希氏菌的对数去除率为评价指标,获得γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2的最佳制备参数:n（Ag）:n（Ti）=0.03,n（SA）:n（Ti）=0.2,水热温度160℃,水热时间12 h。（2）γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2复合光催化剂中,Ti O2为纯锐钛矿晶型,银为单质态,山梨酸以单齿方式与Ti O2结合;材料为粒径约10 nm的类球形,表面为介孔结构,BET比表面积为125.726 m~2·g-1;UV-Vis DRS分析表明,材料可响应200～800 nm全波段光;通过PL分析证明,光生电子-空穴对复合率低,光量子利用率高;材料的饱和磁化强度为10.478 A·m~2·kg-1,无磁滞现象,为顺磁材料。（3）利用正交分析确定γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2最优抗菌条件:催化剂投加量0.9g·L-1,光照距离10 cm,光照时间35 min,p H中性,对数去除率可达5.91 log。各因素对抗菌活性的影响:投加量＞光照强度＞光照时间＞p H值。（4）自由基淬灭试验确定影响γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2抗菌活性的ROS:·OH＞O2·-＞h+。随着光照时间延长,·OH浓度逐渐提高,而O2·-浓度变化较小,主要转化为·OH。自由基与游离Ag+和山梨酸构成协同抗菌体系,使催化剂在可见光和黑暗条件下均具有良好抗菌活性。在照度为2.2×10~4～5.3×10~4xls的自然光下对数去除率可达5.86 log,表现出较实验室条件更显著的抗菌活性,主要因为复合光催化剂可同时有效吸收紫外和可见光。（5）γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2会影响大肠埃希氏菌细胞的各项生理特性,随着光照时间延长,SOD和CAT等抗氧化酶逐渐失活,生物膜的脂质过氧化作用增强、ATP酶活性降低、选择透过性丧失,最终细胞膜破裂,内容物泄漏,蛋白质和核酸在内的生物大分子被氧化分解、矿化,新陈代谢系统崩溃。以上结果表明,γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2对大肠埃希氏菌的抗灭作用不可逆。（6）γ-Fe2O3/山梨酸/Ag-Ti O2在含有NOM的模拟饮用水中不仅能保持高效抗菌性,对消毒副产物前体物腐殖酸具有一定光催化分解、矿化能力,使得芳香性降低,有效控制消毒副产物的生成势。
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