碳点/氮化碳/碘氧化铋复合材料的制备及抗菌应用
一、项目成果简介近年来,细菌、病毒等对人类的健康构成了巨大威胁,常见的灭菌方法包括射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌、过滤除菌和化学试剂灭菌,其中射线灭菌、干热灭菌、湿热灭菌、过滤除菌都需使用特定的仪器设备,条件较苛刻;化学试剂灭菌较常使用甲醛、环氧乙烷、过氧乙酸、银离子等试剂,不过这些试剂对人体和环境都有一定的毒副作用。光催化技术依据半导体材料在光激发下能产生活性氧,被认为是一种低成本、环境友好的高级氧化技术和高效灭活各种微生物的绿色途径。其中,碘氧化铋因其禁带宽度适中,光生空穴氧化能力强而成为一种新型的可见光响应型光催化剂。但由于光生电子-空穴对复合率较高,碘氧化铋单体的应用受到了一定限制。本项目通过原位反应,在碳点、氮化碳和碘氧化铋之间形成紧密异质结构,有效降低复合材料光生电子-空穴对的复合几率;该制备方法简单易行,易于工业化生产,具有较好的应用前景和实用价值;该复合材料具有良好的可见光(含LED光)灭活大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害菌的性能,可用于光催化抗菌领域,如抗菌布料表面涂层等。二、性能指标1.复合材料中碳点、氮化碳与碘氧化铋所占的质量百分数为1~8%、5~30%、69~94%。2.在35W的LED灯照射下,复合材料的光电流密度3.在35W的LED灯照射下,0.01mg/mL的复合材料在20min内可完全灭活50mL,浓度为105CFU/mL的大肠杆菌或金黄色葡萄球菌等有害菌。三、适用范围、市场前景主要用于材料的表面抗菌,特别是用作各种布料、薄膜、纱网的抗菌涂层。目前各种病毒、有害菌对人类的生活甚至生存造成极大危害,如当前的新冠疫情、养殖业遭遇的禽流感、猪流感等。通过将光催化抗菌材料涂覆于布料、薄膜、纱网等,制备具有抗菌、抗病毒性能的口罩、服装、纱窗或塑料薄膜,将有广阔的市场前景。本项目的复合材料不管是在太阳光下,还是在室内LED灯的照射下,均具有良好的性能。四、投资概算1、生产原料:100万元2、研发团队建设:100万元3、实验室和生产线建设:250万元5、分析仪器及相关费用:50万元6、产品检测及注册等:50万总计:550万元五、合作方式面谈。
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