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一區(qū)論文應用案例 · 前沿專題型

超聲波-微波合成具有抗菌和光催化性能的 ZnO/BiOBr 功能化棉織物

該研究發(fā)表于 Carbohydrate Polymers（2018），使用 XH-300 系列 開展 功能紡織品、抗菌材料 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括降解率 92.5%；降解率 85%；抑菌率 99.9%。

論文編號 347
應用方向 功能紡織品、抗菌材料、光催化自清潔、超聲-微波合成、異質(zhì)結(jié)、BiOBr
關(guān)鍵結(jié)果 降解率 92.5%
核心條件 溫度 85°C / 60°C
論文編號
347
期刊
Carbohydrate Polymers
影響因子
10.723
中科院分區(qū)
1 區(qū)
發(fā)表年份
2018
設(shè)備型號
XH-300 系列
作者單位
武漢工程大學；武漢工程大學 環(huán)境生態(tài)與生物工程學院，綠色化工過程教育部重點實驗室；廣州工程技術(shù)職業(yè)學院 石油化工工程系；河北北方學院 醫(yī)學檢驗學院
Wuhan Institute of Technology; Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education, School of Environmental Ecology and Biological Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan, 430205, PR China; Department of Petrochemical Engineering, Guangzhou Institute of Technology, Guangzhou, 510725, PR China; College of Lab Medicine, Hebei North University, Zhangjiakou, 075000, PR China
研究方向
功能紡織品 抗菌材料 光催化自清潔 超聲-微波合成 異質(zhì)結(jié) BiOBr

事實快照

  • 論文：超聲波-微波合成具有抗菌和光催化性能的 ZnO/BiOBr 功能化棉織物
  • 設(shè)備：XH-300 系列
  • 期刊與分區(qū)：Carbohydrate Polymers，中科院 1 區(qū)
  • 核心條件：溫度 85°C / 60°C；微波功率 500 W；超聲功率 800 W
  • 關(guān)鍵結(jié)果：降解率 92.5%；降解率 85%；抑菌率 99.9%
  • 用途：可作為 功能紡織品、抗菌材料 的論文證據(jù)頁。

研究摘要

論文摘要指出，ZnO涂層織物因其抗菌和光催化自清潔性能而備受關(guān)注，但ZnO僅在紫外區(qū)光響應限制了其應用。本研究通過簡便省時的超聲-微波聯(lián)合法合成了ZnO/BiOBr功能化棉織物。與ZnO涂層織物相比，ZnO/BiOBr涂層織物在可見光照射下的光催化活性顯著提高，且未犧牲其抗菌活性。同時，該織物還表現(xiàn)出良好的抗細菌粘附和抗光腐蝕性能。二維BiOBr納米片的引入不僅增強了可見光吸收，還降低了電子-空穴復合率，從而顯著提高了涂層織物在可見光下的光催化自清潔性能。這種兼具抗菌和自清潔功能的ZnO/BiOBr棉織物在紡織、醫(yī)藥和化工領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。

研究背景與解決的問題

論文摘要指出，ZnO涂層織物因其抗菌和光催化自清潔性能而備受關(guān)注，但ZnO僅在紫外區(qū)光響應限制了其應用。

設(shè)備應用與實驗條件

項目參數(shù)
溫度85°C / 60°C
微波功率500 W
超聲功率800 W
時間20 min / 15 min / 12 h

關(guān)鍵結(jié)果

降解率 92.5%
降解率 85%
抑菌率 99.9%
指標結(jié)果
降解率92.5%
降解率85%
抑菌率99.9%

機制/方法亮點

  • 超聲-微波協(xié)同效應；微波介電加熱：快速、均勻加熱，促進反應動力學；超聲空化效應：產(chǎn)生局部高溫高壓，促進納米材料分散和異質(zhì)結(jié)形成；協(xié)同優(yōu)勢：一步法實現(xiàn)BiOBr納米片合成和ZnO納米顆粒沉積，適合紡織品規(guī)?；a(chǎn) 可見光響應增強機制；BiOBr帶隙窄（~2.7 eV），可吸收可見光；[Bi2O2]層與Br原子層之間的內(nèi)建電場加速光生載流子轉(zhuǎn)移；ZnO/BiOBr異質(zhì)結(jié)促進電子-空穴分離 抗菌機制；ZnO納米顆粒（12.1 nm）釋放Zn2?，破壞細菌細胞膜；光生ROS（活性氧物種）氧化細菌細胞壁；超親水表面減少細菌粘附 光催化機制；可見光激發(fā)BiOBr產(chǎn)生e?-h+對；ZnO作為電子收集器和傳輸體，促進電荷分離；h+氧化RhB，?O2?和?OH輔助降解；氧空位捕獲電子，抑制復合 抗光腐蝕機制；BiOBr納米片保護ZnO免受光腐蝕；異質(zhì)結(jié)促進電子快速轉(zhuǎn)移，減少ZnO表面電子積累

應用價值

  • 核心技術(shù)亮點1：首次采用超聲-微波協(xié)同一步法在棉織物上合成ZnO/BiOBr異質(zhì)結(jié)，工藝簡便省時
  • 核心技術(shù)亮點2：所制備織物兼具99.9%抗菌率和92.5%可見光降解率，雙功能協(xié)同
  • 核心技術(shù)亮點3：ZnO納米顆粒尺寸從478 nm降至12.1 nm，抗菌活性保持同時光催化大幅提升
  • 核心技術(shù)亮點4：該方法適合紡織品工業(yè)化生產(chǎn)，避免了高溫對織物的損傷

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常見問題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-300 系列。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Carbohydrate Polymers（2018），使用 XH-300 系列 開展 功能紡織品、抗菌材料 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括降解率 92.5%；降解率 85%；抑菌率 99.9%。
該研究發(fā)表在哪個期刊？
發(fā)表于 Carbohydrate Polymers，中科院 1 區(qū)。
引用信息
Ultrasonic-microwave synthesis of ZnO/BiOBr functionalized cotton fabrics with antibacterial and photocatalytic properties
Carbohydrate Polymers, 2018
DOI: 10.1016/j.carbpol.2018.08.068