湖北大学AFM:纳米薄膜中由氮掺杂引入的晶格缺陷促进了自由基氧物种的产生,从而实现了快速光催化消除接触性感染

接触性感染正在加速病原菌的传播,威胁着全世界人民的健康。

基于此,2025年3月23日,湖北大学刘想梅、Congyang Mao,北京大学吴水林,北京积水潭医院陈大福等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《The Lattice Defects of Nanofilm Introduced by N Doping Promotes Radical Oxygen Species Production for Rapid Photocatalytic Elimination of Contact Infection》的研究论文。

在此,通过原子层沉积和溶胶-凝胶法合成了光响应型二氧化钛/氮掺杂氧化锌(TiO₂/N-ZnO)纳米薄膜,以通过增强的光催化杀菌作用快速杀灭电子触摸屏上的细菌。

二氧化钛/氧化锌的光催化性能的显著提升主要归因于氮元素掺杂所诱导的氧空位和晶体缺陷,这使得TiO₂/N-ZnO能够产生更多的活性氧物质。

此外,当细菌与纳米薄膜接触时,TiO₂/N-ZnO与细菌膜之间会发生电子转移,从而破坏细菌膜上的电子平衡。在模拟阳光下暴露3分钟(针对金黄色葡萄球菌;S. aureus)或10分钟(针对大肠杆菌;E. coli)后,TiO₂/N-ZnO对这两种细菌菌株均展现出卓越的抗菌效果(>95%)。

随着光照时间延长至20分钟,TiO₂/N-ZnO对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果可达100%。

同时,TiO₂/N-ZnO纳米薄膜还展现出令人满意的光透过率(>85%)和生物相容性。

因此,本研究可能为电子触摸屏的抗菌应用提供了一种潜在的方法。

The Lattice Defects of Nanofilm Introduced by N Doping Promotes Radical Oxygen Species Production for Rapid Photocatalytic Elimination of Contact Infection,Adv. Funct. Mater.,2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202500256

湖北大学AFM:纳米薄膜中由氮掺杂引入的晶格缺陷促进了自由基氧物种的产生,从而实现了快速光催化消除接触性感染

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