石墨烯量子点/Ce-2-甲基咪唑的制备及其宽光谱抗菌性能

来源：复合材料学报杂志2022年第8期北京时间：

作者：张柯杰, 张晨诚, 傅炀杰, 谭盟, 毛惠秀, 姬云, 王齐,

摘要：光催化作为一种新型抗菌方式引起广泛关注，开发高效可见光催化剂是热点研究方向之一。本文通过一种绿色化学法合成了石墨烯量子点(GQDs)，并在室温下以GQDs、硝酸铈、2-甲基咪唑(2MI)为原料，采用一锅沉淀法合成了GQDs/Ce-2MI。调整GQDs的起始添加量，得到不同GQDs负载量的复合光催化剂，通过光电化学测试发现，25vol%GQDs/Ce-2MI样品具有高的光电流响应。进一步固定2MI为有机配体，制备不同中心金属离子(M^<i>n</i>+: Co²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺)的M-2MI，并进行对比。在可见光照射下，以大肠杆菌(<i>E. coli</i>)为目标菌种，考察了不同催化剂的抗菌性能。研究发现，GQDs/Ce-2MI的抗菌性能最佳，可见光照射60 min后，实现超过99%的灭菌效果。以优选GQDs/Ce-2MI为光催化剂，研究了光源波长、不同菌种的影响。结果表明，GQDs/Ce-2MI在较宽光谱范围内有较好的抗菌能力，对金黄色葡萄球菌(<i>S. aureus</i>)也具有普适性抗菌效果。通过猝灭剂实验推测对<i>E. coli</i>消灭的主要活性物种为空穴(h⁺)和羟基自由基(•OH)。

关键词：光催化, 抗菌, 石墨烯量子点, Ce-2-甲基咪唑, 宽光谱,