掺银的ZnO纳米颗粒：一种多功能纳米材料，具有抗癌、抗菌以及可回收的光催化性能

《IEEE Transactions on NanoBioscience》：Ag-Doped ZnO Nanoparticles: A Versatile Multifunctional Nanomaterial for Anticancer, Antibacterial, and Recyclable Photocatalyst

银掺杂氧化锌纳米粒子通过共沉淀法制备，XRD证实其六方纤锌矿结构，EDX和FTIR验证银元素存在及官能团特征。采用3%银掺杂浓度平衡性能与毒性。该纳米材料在四轮甲基橙脱色中展现优异光催化重用性，同时具有广谱抗菌活性（大肠杆菌、沙门氏菌等）和抑制肝癌细胞（Hep-G2）的显著抗癌效果，为废水染料治理和肝癌治疗提供新策略。

　　

摘要：

通过共沉淀法制备了掺银的氧化锌纳米颗粒（Ag-ZnO NPs）。XRD分析显示了ZnO纳米颗粒的六方结构特征。Ag-ZnO NPs XRD图中峰值的强度减弱表明银金属已成功嵌入ZnO晶格中。通过能量分散X射线光谱（EDX）验证了元素组成，而FTIR光谱阐明了ZnO和Ag纳米颗粒中存在的官能团。采用3%的银掺杂比例是为了克服高浓度银的毒性。值得注意的是，Ag-ZnO NPs在降解亚甲蓝的过程中表现出优异的可重复光催化性能，且经过四个循环后仍保持高效。此外，Ag-ZnO NPs对多种病原体具有显著的抗菌效果，包括大肠杆菌ATCC 27853、伤寒沙门氏菌CT18、金黄色葡萄球菌NCTC8325和枯草芽孢杆菌QST 713。这些纳米颗粒还对人类肝癌细胞系Hep-G2表现出显著的抗癌活性。掺银的氧化锌在废水染料污染治理方面具有巨大潜力，并在肝癌治疗领域具有广泛应用前景。

引言

纳米技术的发展深刻影响了21世纪的社会格局，在生物材料、纳米医学、纳米电子学、能源生产和消费品等多个领域带来了显著收益。将银（Ag）和氧化锌（ZnO）纳米颗粒（NPs）结合使用，显著推动了电子设备、生物传感器、抗菌剂和化工产业等应用的发展[1]。纳米颗粒混合物因其能够调节单个颗粒的特性而受到广泛关注，从而实现新的和增强的功能[2]。然而，ZnO纳米结构存在一些固有的局限性，如光学性能较弱以及容易形成空洞，这给其直接工业应用带来了挑战。因此，需要用贵金属对ZnO基体进行改性[3]。