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本实验采用溶胶-凝胶法制备的BiFeO3/AgI/CNTs光催化剂复合体，采用X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）技术对其形貌和结构进行了表征。研究了制备的光催化剂复合体在可见光下对晚疫病菌的杀灭效应，进一步探讨了光照时间和光照强度对催化剂复合体杀菌效果的影响。结果表明：光催化剂复合体在可见光下表现出很高的抗菌性能，杀菌效果随着光照强度和光照时间的增加而增强。44642
关键词：溶胶-凝胶法；晚疫病菌；杀菌效应;光催化剂复合体
the effects about the composite of the BiFeO3 /AgI/CNTs in Photosynthetic System against the harmful fungus
Abstract: The BiFeO3/AgI/CNTs photocatalyst was prepared by means of Sol-gel method in the experiment. The morphology,structure of the photocatalysts were charactered using a number of analytical instrumentations including X-ray powder diffraction (XRD) and scanning electron microscopy(SEM). The bactericidal activity of the BiFeO3/AgI/CNTs against Late blight fungus was investigated under the visible light irradiation. And further the relations between the bactericidal activity of the BiFeO3/AgI/CNTs and the intensity and time of lumination were discussed. The results showed the as-prepared BiFeO3/AgI/CNTs performed high photoinactivation of bacteria and the bactericidal activity of BiFeO3/ AgI/CNTs increased with the increase of the intensity of lumination and time of irradiation in the photocatalytic reaction.
Key Words : Sol-gel method; the Late blight fungus; Antibacterial; the composites of BiFeO3/AgI/CNTs
引言
随着全世界人口的持续增长，粮食安全问题越来越受到人们的关注论文网，但生物圈中存在着许多有害真菌严重威胁着植物的生理健康和正常生活，极大地制约着粮食的增产。晚疫病菌是一类非常具有代表性的有害真菌，以它作为杀灭效应的研究对象具有重要的现实意义。传统的田间杀灭病菌的方法是喷洒农药以及通过选用抗病品种，不同作物间的间种套种的农业防治等。但是，这些方法存在着诸如有害物质的残留、杀菌不彻底等缺点[1]。因此，人们一直在探索和研究能更迅速和更有效的灭菌方法。近年来研究表明，半导体光催化剂具有很好的禁带宽度、氧化能力强、催化活性高、无毒、稳定性好等特点，依照半导体光催化剂的这种特性进行的新型农药的研究具有非常重要的现实意义[1-3]。
目前发现的光催化剂主要是以纳米TiO2为主的半导体化合物，然而，TiO2有其局限性，因为它的带隙能为3.2ev，只有波长小于387nm的紫外光才能激发它产生电子一空穴对[4-5]。在太阳光谱中紫外光 (400nm以下)不到5%，而波长为400-800nm的可见光占到43%，不能很好的利用太阳光能量，也不具有推广价值。因此，寻求具有高性能的可见光光催化材料将是光催化技术进一步走向实用化的必然趋势[6-7]。其中，BiFeO3作为多铁性材料而备受人们的关注，其能带为2.18-2.5eV，在可见光和紫外光下均具有催化活性[8-9]。一些科学家还认为由于BiFeO3的掺杂，使得SrTiO3可以在可见光下降解水，而且BiFeO3具有磁性，便于回收，有利于节约材料[10-12]。因此BiFeO3是比TiO2更有效率的光催化材料，也更具有推广价值。
如今已经有将CNTs作为光催化剂的载体与TiO2[13]、CdS[14]、ZnS[15]、WO3[16]等半导体光催化剂复合的例子，并取得了理想的实验结果。但是将BiFeO3/AgI与CNTs复合组成复合材料暂未见报道。
本研究采用溶胶-凝胶法制备了一种新型的具有磁性的可见光催化剂复合体（BiFeO3/AgI/CNTs）。探讨了该种催化剂在可见光条件下对晚疫病菌的杀菌效果，并阐述了其高效杀菌的可能机制。