在食品微生物污染检测结果中,主要以大肠菌群和大肠杆菌超标为主。因此,对于大肠杆菌的防治,有利于食品工业的发展以及降低食品被污染的风险。如今,一种新的杀菌技术正在发挥着巨大作用:半导体光催化杀菌技术。纳米半导体光催化杀菌材料一经问世,就引起了众多科研工作者的注意。纳米半导体光催化杀菌技术具有独特的优点,能够利用光能直接杀灭病原微生物,并且对环境不会产生二次污染。本研究采用化学合成的方法制备了银修饰碳化钛/二氧化钛异质复合材料,钯修饰硼掺杂二氧化钛纳米材料,以及氧化钯修饰的三氧化钨复合材料,以大肠杆菌K12为模板作为目标菌种,进行杀菌性能的研究。具体研究内容如下:1、通过煅烧法与光沉积法,制备了具有光催化抗菌性能的Ag-TiC/TiO₂纳米复合材料。通过材料学表征,制备的材料对可见光具有良好的光吸收性能。实验结果表明:10%的Ag-TiC/TiO₂具有良好的光催化杀菌能力,能够在3个小时内使大肠杆菌降低7个数量级。2、通过溶剂热法制备了前驱体B/TiO₂,然后在通过硼氢化钠还原氯化钯,在材料表面形成钯单质,最终形成Pd-B/TiO₂的纳米光催化复合材料。通过材料学表征,结果表明:合成的材料对可见光具有光响应。其中7%Pd-B/TiO₂在可见光的照射下,2个小时就能将2×10⁷ CFU/mL的大肠杆菌全部杀灭。3、采用溶剂热法后煅烧合成了在可见光下具有优异杀菌性能的PdO/WO₃材料。通过XRD,TEM及XPS等表征分析,实验结果表明,由于PdO的SPR效应,增强了材料的光响应范围。Pd的含量为1%,200℃煅烧后,在可见光照射下25 min就使大肠杆菌降低7个数量级。通过捕获剂实验表明,在光催化杀菌过程中,h⁺发挥了主导作用,其次是·O₂^-、·OH的氧化还原作用。初步的生物安全评估试验表明材料对哺乳动物细胞安全无毒。