纳米CuO/TiO2的光催化降解及其应用

利用水热法制备了掺杂铜离子的纳米TiO₂粉体，并利用XRD和TEM对其进行了表征。通过对罗丹明6G 溶液光催化降解反应，研究了固定化纳米CuO/TiO₂粉体的光催化性质。实验表明，固定化纳米CuO/TiO₂粉体的光催化性高于固定化纳米TiO₂粉体。其机理是铜离子掺杂后提高了TiO₂对氧的吸附能力，减少了纳米粒子表面光生电子与光生空穴的复合，从而加速了光降解反应。另外，将其用于污水处理中取得了满意的结果。     

载Pt纳米TiO2抑制滇池蓝藻生长的研究

 对蓝藻样品的叶绿素含量、光合速率、呼吸速率、氧化物岐化酶(SOD)活性以及超氧阴离子含量进行测定.比较研究纳米TiO₂和负载Pt纳米TiO₂对蓝藻生长抑制的影响.结果表明,与纳米TiO₂相比,在太阳光下负载Pt纳米TiO₂对蓝藻的抑制效果更好.另外,研究表明,载Pt纳米TiO₂的载Pt量选择1.5%为最佳.     

离子液体对TiO2结构特点的影响研究

 采用低温水热法,以离子液体-水为混合溶剂制备了TiO₂纳米颗粒,用XRD,TEM,SAED,N2吸附等技术对产物进行了表征,研究了离子液体对TiO₂的晶形、结晶度、晶粒尺寸等结构特点的影响;结果表明:体系中离子液体的含量对TiO₂的结晶度、晶粒尺寸有很大影响.当体系中离子液体含量低于水量时,增加离子液体可促进TiO₂结晶,反之,则抑制TiO₂结晶;在V_IL/(V_IL+VH₂O)=0.5时所得产物有最高锐钛矿相结晶度.此外,在一定范围内,离子液体可调控TiO₂的晶粒尺寸.从离子液体-水溶液的粘度、电导率及溶液微结构变化等方面讨论了离子液体对TiO₂形成的影响.     

麻疯树油制备生物柴油中SO42-/TiO2固体酸研究

 利用高酸值麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇酯化反应作为目标反应,通过直接煅烧工业原料偏钛酸,制得高酯化活性的ST固体酸.系统地研究了制备条件、反应条件对其酯化活性的影响.ST固体酸制备过程中,煅烧温度是一个敏感的因素,而煅烧时间影响较小.最佳的制备条件为:500℃,2h.最佳的反应条件为:反应温度为90℃,醇酸摩尔比为20:1,催化剂用量为油重的4%,反应时间为2h.在此条件下,游离脂肪酸的转化率可达97%以上.FTIR研究、S质量分数测定表明:活性组分溶剂化流失、表面积炭为其失活的主要原因.再硫化或在氧气中煅烧是较为有效的再生方法.     

纳米ZnO膜光催化氧化测定化学需氧量的应用研究

提出了一种利用石英管负载的纳米ZnO膜光催化测定化学需氧量的方法.通过添加无机强氧化剂K₂Cr₂O₇提高光催化体系对有机物的降解效率，在光催化氧化有机物的同时,K₂Cr₂O₇也会被纳米ZnO表面的光生电子还原为Cr(Ⅲ)，根据Cr(Ⅲ)浓度的变化量确定水样化学需氧量的值.实验结果表明，在50~1 000 mg/L的COD范围内，Cr(Ⅲ)浓度的变化量与标准水样中的COD_Cr值成正比例关系，检出限为20 mg/L.将该方法用于实际水样检测，分析时间短，减少了二次污染，光催化反应后水样无需后处理可直接进行测定,且与国家COD标准分析法具有好的相关性.     

无机纳米抗菌剂用于医用无菌纱布的研究

介绍了无机纳米抗菌剂的杀菌机制，其相对于传统的抗菌剂具有优良的综合品质，指出使其与医用纱布进行复合以制备安全、高效、广谱的抗菌纱布将具有广阔的市场前景。还介绍了无机纳米抗菌剂与纱布进行复合的方法以及作者目前的一些研究结果。     

纳米无机复合抗菌剂制备棉类抗菌织物

目的研制一种新型的棉类抗菌织物。方法将自制的纳米无机复合抗菌剂及变色抑制剂与分散剂、粘合剂等按一定比例配制成整理浆料,然后用涂层法制备抗菌织物,并进行性能测试。结果当浆料中含抗菌剂2%(质量分数)、粘合剂15%(质量分数)、变色抑制剂0.1%(质量分数)时,制备的抗菌织物性能优良:2 h内对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率均达99.5%以上,且不变色,并有较好的耐洗性。结论本法制备的抗菌织物具有良好的综合性能。     

一步法合成SO42-/TiO2酸位结构及酯化机理研究

 利用高酸值麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇酯化反应作为目标反应,通过直接煅烧工业原料偏钛酸,制得高酯化活性的ST(SO₄^2-/TiO₂)固体酸.FTIR研究表明:ST固体酸具有焦硫酸结构酸位,含有高键级高共价特性S=O.S=O强烈的诱导效应提高了与之相连的配位不饱和钛原子的路易斯酸性,吸水后产生质子酸.随着硫含量增加,质子酸性增加.ST固体酸制备过程中,硫酸根与二氧化钛发生固相反应,硫酸根强键合在二氧化钛表面,同时部分硫酸根分解产生三氧化硫并原位吸附,从而形成固体酸位.ST固体酸通过质子化羧酸、甲醇亲核加成、脱水脱质子机理催化酯化反应.对于麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇的酯化反应,酸强度H0介于-12.70与-8.2之间的酸中心具有较好的催化活性.     

ZnO在Al2O3(0001)表面的吸附与成键

采用基于密度泛函的分子动力学赝势方法, 对ZnO在α-Al₂O₃(0001)表面的吸附进行了理论计算, 研究了ZnO分子在Al₂O₃表面吸附成键过程、吸附能量与成键方位、表面原子结构变化以及表面化学键特性. 结果表明ZnO在表面吸附后消除了吸附前表面Al-O层的弛豫, 化学结合能为434.3(±38.6)kJ·mol^−1. 吸附后ZnO化学键(0.185±0.01 nm)与最近邻的表面Al-O键有30°的偏转角度, Zn在表面较稳定的化学吸附位置正好偏离表面O的六角对称约30°. 通过吸附前后原子布居数、态密度以及成键电子密度的分析, 表明ZnO的O^2−与表面上的Al³⁺所形成的化学键具有强离子键特征; 而Zn²⁺同基片表面O^2−形成的化学键有明显的共价键成分, 主要来自于Zn 4s与O 2p的杂化, 以及部分Zn 3d与O 2p的杂化.     

Au@SiO2修饰电极的制备及对Cyt c的直接电化学研究

研究Au@SiO₂复合纳米材料修饰电极的制备方法及其对细胞色素c (Cyt c)的电催化行为.Cyt c在该修饰电极上表现出一对氧化还原峰，且在1.0×10^-7~2.0×10^-5 mol/L浓度范围内，Cyt c峰电流与浓度呈良好的线性关系，检测下限为5.0×10^-8 mol/L (S/N=3).还应用紫外可见光谱考察了Au@SiO₂复合纳米材料的生物兼容性，结果表明，Au@SiO₂材料为Cyt c提供了一个“近水”的微环境，使其在该修饰电极表面不易变性，因而具有良好的生物相容性.     

无机抗菌剂和抗菌功能材料的现状和发展

综述了无机抗菌剂的种类、原理和制备方法 ,介绍了国内外抗菌功能材料的研究现状和动态 ,对银系和光催化系抗菌功能材料的应用以及发展前景进行了综述。     

纳米Cu2+/TiO2复合材料的抗菌性能研究

采用溶胶凝胶法制备了不同掺杂量的纳米Cu2 /TiO2复合材料,研究其无紫外光照射时的抗菌性能.结果表明,n(Cu):n(Ti)=1:50～1:10时,纳米Cu2 /TiO2复合材料无需紫外光照射均具有较强的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄葡萄球菌产生透明抑菌圈,直径为6～26 mm.适量掺杂时以催化机理杀菌,过量掺杂时以溶出机理杀菌.     

磁性纳米TiO2粉体的制备

使用自制的高强度机械搅拌反应器,通过两种不同的方案制备了磁性纳米TiO2粉体.通过X射线衍射图谱对其晶体结构进行分析,透射电镜观测纳米粒子的粒径和分散性,VSM图比较它们的磁性能.结果表明:在本实验条件下,将Fe3O4混合于氨水溶液中,与TiCl4溶液反应后通过冷冻干燥的方法得到的磁性纳米TiO2粉体纯度高,粉体分散性好,粒径分布范围窄,并且具有较好的超顺磁性.     

纳米TiO2粉体合成方法研究

采用溶胶-凝胶法、水热法制备纳米TiO2粉体和TiO2纤维。通过SEM和XRD分析测试,对所得粉体进行了表征。     

掺杂Fe3+的纳米TiO2光催化降解氮氧化物研究

利用Fe(NO3)3*9H2O,采用浸渍的方法,制备了掺Fe3+的纳米TiO2.讨论了此种纳米TiO2对氮氧化物的光催化效率,并分析了Fe3+在催化过程中的作用.试验结果表明:Fe3+明显提高了纳米TiO2的光催化性能;在室内自然光作用下对较高质量浓度的氮氧化物均具有较高的光催化效率.通过对TEM照片和XRD谱的分析,从能级理论解释了Fe3+提高催化活性的原因.     

掺铁纳米TiO2粉体的制备及其光催化活性的研究

采用特殊液相沉淀法制备了掺杂纳米二氧化钛粉体,通过TG-DTA对其前驱体进行分析,用XRD和TEM对其进行表征。用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝进行了光催化实验,研究了掺杂量对光催化性能的影响,结果表明掺铁纳米二氧化钛比纯二氧化钛光催化效果好。其中掺铁1.25%的纳米二氧化钛在焙烧温度600℃,焙烧时间30 min时效果最佳,最多比纯二氧化钛的降解率提高47%。     

TiO2/Ag纳米抗菌材料

以工业级普通二氧化钛和硝酸银为原料,经溶解、净化及沉淀等过程制备了TiO2/Ag系纳米复合抗菌材料。抗菌检验表明,该抗菌材料浓度100mg·L-1,作用60min,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑杀率均可达99.0%以上,同时,表明该抗菌材料具有良好的抗菌持久性。     

ZnO纳米颗粒沉积增强TiO_2纳米管光催化活性

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,用光化学沉积法、将纳米管浸没在硝酸锌(Zn(NO3)2)溶液中,在纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒.对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征.结果显示,TiO2纳米管为锐钛矿相,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构.用甲基橙在紫外光辐照下的降解速率来评价ZnO/TiO2纳米管的催化活性.结果表明,Zn(NO3)2浓度为10-4 mol.L-1时制备的ZnO/TiO2纳米管,其降解甲基橙的活性最高,效率提高40.7%.     

掺镧纳米TiO2的制备及其对光催化性能的研究

采用特殊液相沉淀法制备了掺杂纳米TiO2粉体,用XRD和TEM对其进行表征.用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝进行了光催化实验,研究了掺杂量、焙烧温度及焙烧时间对光催化性能的影响,结果表明,掺镧纳米TiO2比纯TiO2光催化效果好.在同等条件下,掺镧纳米TiO2对亚甲苯蓝的降解率最多要比纯TiO2提高30%左右.其中掺镧2%的纳米TiO2在焙烧温度600℃,焙烧时间30min时,效果最佳.     

纳米TiO2在聚丙烯酸酯涂层胶中的分散及其应用

利用纳米TiO2涂层来提高织物的防紫外性能,采用多种化学分散剂、机械搅拌等不同的分散方法分散纳米TiO2于聚丙烯酸酯涂层胶中,并通过可见光的透过率研究了分散剂种类、用量及机械搅拌和超声分散对分散效果和稳定性的影响.将最优分散工艺所得到的分散体系用于棉织物的涂层整理,研究了纳米TiO2浓度和涂层道数对织物防紫外性能等的影响,并与原始织物进行了比较.结果表明,离子型分散剂的分散效果优于非离子型分散剂,但当分散剂的质量分数从4%提高到8%,体系的分散效果和稳定性变化不大.在一定的条件下,机械搅拌和超声分散都有助于分散效果的改善.涂层整理后织物的UPF随着TiO2浓度和涂层道数的提高而增大.