新型纳米复合材料介孔m-TiO₂/Ag对大肠杆菌和铜绿假单胞菌生长、抑制作用（二）
1.3测试与表征
采用透射电子显微镜(TEM,JEM-2100型,日本电子株式会社)对样品的形貌进行表征；采用X射线衍射仪(XRD,XD-3A型，荷兰帕纳科公司)对样品的晶型进行检测；采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR,Nicolet IR200型，美国PE公司)对样品化学结构进行测试，4000~500 cm⁻¹；采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES,PE-2100DV型，美国PE公司)测试m-TiO2/Ag中银含量。
1.4光催化活性测试
选取MB为模型污染物来研究样品可见光光催化降解染料的性能。以超纯水作为空白样，用紫外-可见光谱分光光度计(UV-Vis)测量不同浓度亚甲基蓝溶液在663 nm波长处的吸光度值。将100 mL 10 mg/L MB溶液置于光催化反应器中并加入0.05 g m-TiO2或m-TiO2/Ag。以此时溶液浓度作为初始浓度C₀。在光反应器内用可见光源照射（500 W氙灯）。每隔5 min取样，通过UV/Vis光谱分析亚甲基蓝溶液在λ=663 nm下的吸光度变化。
为进一步研究m-TiO2/Ag光催化降解有机污染物的机理，采用自由基捕获实验对光催化降解亚甲基蓝过程进行分析。IPA、NaI和BQ分别用来作为羟基自由基（·OH）、空穴（h⁺）和超氧自由基（·O₂⁻）的抑制剂。实验过程与上述光催化降解亚甲基蓝相同。
1.5抗菌性能研究
选用大肠杆菌(Escherichia coli)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)为测试菌种，进行生长曲线、最小抑菌浓度（MIC）和抑菌环的测定。
生长曲线：测试前先配制银储备液：将一定量m-TiO2/Ag置于250 mL去离子水中，将其放置在摇床上摇1周，然后用水性滤膜过滤得银储备液，采用ICP-AES测定银储备液中银离子浓度。在96孔板（Nunc,USA）中对纳米银作用后的上述受试菌种生长情况进行测试。首先将100μL纳米银储备液加入到100μL LB液体培养基中，用移液枪反复抽吸混匀后，将100μL混合液转移至下一个装有100μL LB培养液的孔中，依次类推，最后体积为200μL，接种后孔板中细菌浓度约为2×10⁷CFU/mL，最终银浓度分别为22.5 mg/L、11.25 mg/L、5.625 mg/L、2.8 mg/L、1.4 mg/L和0.7 mg/L。将孔板置于恒温培养箱中37℃下培养24 h，每隔1 h将孔板取出，利用酶标仪在600 nm处测定吸光度，即可得到纳米银作用下12 h细菌生长曲线的变化情况。
MIC：24 h培养过后，用肉眼观察孔板中细菌生长浑浊程度，24 h后能够抑制细菌生长、OD600未见增加的最小银浓度即为MIC。
抑菌环法是一种直观、有效的抗菌性能评价方法，是将过夜培养的待测菌种稀释至浓度约为1×10⁷CFU/mL，取100μL均匀涂布在固体平板上，在固体琼脂平板中间打出直径约为6 mm的孔洞，取不同浓度的m-TiO2/Ag溶液加入圆孔中，将平板于37℃生化培养箱中培养24 h。
2结果与讨论
m-TiO2为纯白色粉末，m-TiO2/Ag-0.5为深灰色的粉末，颜色明显变深。
2.1 TEM分析
图1为m-TiO2和m-TiO2/Ag-0.5的TEM图。由图可知，m-TiO2中有有序介孔的分布，其介孔结构数量大，均匀性良好。这是因为醇热法合成以有机溶剂代替了水溶剂，可以降低m-TiO2颗粒表面羟基的存在，m-TiO2颗粒间的团聚现象得到改善，分散性也随之提高。另外，m-TiO2/Ag-0.5中Ag在m-TiO2表面形成了纳米团簇，银负载的m-TiO2纳米局部区域被填充，且粉末有轻微团聚倾向。
2.2 XRD分析
图2为m-TiO2和m-TiO2/Ag-0.5的XRD谱图。由图可见，m-TiO2在2θ=4~90°扫描范围内有5个明显的衍射峰，分别位于25.3°、37.9°、48.0°、53.9°和62.6°处，与锐钛矿相m-TiO2对应的(101)、(004)、(200)、(211)和(204)衍射面（PDF:21-1272）能够很好地吻合，而在2θ=30.1°的衍射峰则对应的是板钛矿(121)晶面，由峰的相对强度可知，这是以锐钛矿为主含有少量板钛矿的混晶。
银掺杂后的谱图中除了存在m-TiO2相关衍射峰，在2θ=44.3°和77.34°处有两个小峰，分别对应纳米银的(200)和(311)晶面。由此可初步判定其为m-TiO2/Ag。
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