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近年来,细菌、病毒、植物病原菌等有害微生物给人类生活带来许多不利的影响,TiO2作为一种新兴的抗菌材料,具有稳定性强、活性高、杀菌彻底和广谱性等优点,已经广泛的应用于多种病原菌的防治。本文首先介绍了TiO2的光催化研究现状,并对其当前的制备方法和提高其可见光光催化性能进行了介绍,之后选择两个切入点对TiO2进行改性研究,最后通过一系列光催化灭菌实验探究了其可见光光催化灭菌机理。主要研究内容如下:1.采用简单的一步溶剂热法制备出TiO2微球材料,并通过低温热处理的方法将碳酸盐引入到TiO2微球表面。引入碳酸盐的TiO2在可见光区域（>400nm）有明显的光吸收值,有较大的比表面积和较低的光生电子-空穴对复合效率,因此其光催化性能得到很大提高。具体表现在:在可见光照射下,所制备的碳酸盐修饰TiO2微球,150min内可降解约95%的甲基橙,160min杀灭约71%的大肠杆菌,与纯TiO2光催化剂相比,其可见光光催化灭菌活性提高显著。2.经过简单的原位沉积过程制备一系列TiO2/Ag3PO4异质结复合材料。实验结果表明改性后的复合材料可见光区光吸收增强,光生电子-空穴对得到有效分离并且材料的稳定性得到很大提高。与纯TiO2和Ag3PO4相比,可见光条件下光催化灭活大肠杆菌效果明显增强。此外,对于复合材料的抗真菌（禾谷镰刀菌）活性研究表明,可见光照射下,100min内TiO2/Ag3PO4复合材料可使禾谷镰刀菌大型分生孢子的存活率降低至2%。ESR测试结果显示,在复合材料可见光光催化灭菌实验中有大量羟基自由基（·OH）和超氧自由基（·O2-）产生。通过荧光染色和显微镜观察的结果表明:光催化生成的活性氧物种破坏真菌孢子的细胞壁以及细胞膜,导致细胞内养分流失或者被氧化,最终导致真菌死亡。此研究结果为光催化材料用于农业植物病原菌的防治提供了一定的指导作用。