研究目的
制备钝化Nb/N共掺杂p-n型ZnO纳米颗粒，并评估其在可见光照射下增强的光催化性能对大肠杆菌的杀菌效果。
研究成果
通过钝化Nb/N共掺杂ZnO纳米颗粒中的p-n结，可显著降低载流子复合率，从而在可见光下大幅提升光催化杀菌效果，该稳健的合成方法适用于其他材料的多领域技术应用。
研究不足
该方法可能需要在其他材料体系中针对可扩展性和可控性进行优化；其可重复性或对不同掺杂剂及条件的适用性潜在局限尚未得到充分探究。
1：实验设计与方法选择：
采用两步合成法，先通过原位NaCl笼形成沉淀实现铌掺杂，再经氨气热处理进行氮掺杂，从而在ZnO纳米颗粒中实现钝化型p-n共掺杂。
2：样品选择与数据来源：
使用大肠杆菌（CGMCC E. coli 8099）进行光催化杀菌测试。
3：实验设备与材料清单：
试剂包括ZnCl?、NbCl?、NaOH、乙醇和氨气；设备包括X射线衍射仪（D8 ADVANCE，布鲁克）、透射电镜（JEOL 2100 F）、X射线光电子能谱仪（ESCALAB250，赛默飞）、紫外-可见分光光度计（UV-2550，岛津）、氙灯（PLS-SXE300，北京普析通用）及光学辐射计（Multi-Sense，北京师范大学）。
4：实验流程与操作步骤：
合成过程包含沉淀反应、洗涤、干燥、空气退火及氨气热处理；通过XRD、TEM、XPS和UV-Vis进行表征；在可见光下以大肠杆菌进行光催化测试。
5：数据分析方法：
XRD分析晶体结构，TEM观察形貌与元素分布，XPS测定化学成分，UV-Vis检测光学性能，菌落计数评估杀菌效率。
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X-ray diffractometer
D8 ADVANCE
Bruker Corporation
Analyze crystal structures of samples
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Transmission electron microscopy
JEOL 2100 F
JEOL Ltd.
Observe morphologies and elements distribution
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X-ray photoelectron spectrometer
ESCALAB250
Thermo
Measure XPS for chemical composition analysis
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UV-Vis spectrophotometer
UV-2550
Shimadzu Corporation
Measure optical absorption spectra
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Xenon lamp
PLS-SXE300
Beijing PerfectLight Technology Co., Ltd.
Serve as light source for photocatalytic experiments
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Optical radiometer
Multi-Sense
Beijing Normal University Photoelectricity Instruments Plant
Measure light intensity
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