CdS-Based Photocatalysts for Antimicrobial Applications: From Quantum Dots to Z-Scheme Heterojunctions—Mechanisms, Challenges, and Future Perspectives

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/molecules31152626
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The chronic overuse of antibiotics has accelerated the emergence of antibiotic-resistant bacteria, creating a global public health crisis as conventional therapies fail against multidrug-resistant pathogens spreading through water and food chains. Cadmium sulfide (CdS) has been established as an important visible-light-driven photocatalyst for antibacterial applications. This brief review systematically examines the structure–property relationships governing CdS-based antibacterial materials, including crystallographic polymorphs (cubic sphalerite and hexagonal wurtzite), morphological diversity from quantum dots to hierarchical architectures, and synthesis methodologies that critically influence particle size, crystallinity, and surface chemistry. The mechanisms of antibacterial action are elucidated, encompassing photocatalytic reactive oxygen species (ROS) generation, controlled Cd2+ ion release, and membrane disruption. A detailed tabulated analysis is presented across three material classes: pristine CdS, binary composites, and ternary Z-scheme heterostructures. Density functional theory (DFT) calculations and molecular docking simulations provide atomic-level insights into charge transfer dynamics and enzyme inhibition mechanisms. Finally, critical challenges, photocorrosion, toxicity, biocompatibility concerns, and scalability limitations are addressed. This review bridges fundamental materials science with antimicrobial applications to guide rational design of next-generation CdS-based antibacterial materials.