TiO_2表面接枝偶联剂对高密度聚乙烯降温性能的影响

通过化学改性的方法利用硅烷偶联剂γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对TiO_2粉体进行表面改性,并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、力学性能分析、紫外-可见-红外分光光度计(UV-vis-NIR)、温度测试等方法考察改性前后TiO_2对高密度聚乙烯(HDPE)的结晶行为、力学性能、太阳能反射率以及实际降温效果的影响。结果表明:KH570能成功地以共价键的形式接枝到TiO_2表面;KH570有利于增进TiO_2表面和HDPE表面之间的界面作用力;与未改性TiO_2相比,改性TiO_2有利于提高材料的伸长率和屈服强度;TiO_2的加入能大幅度提高样品在可见光和近红外光部分的反射率;改性TiO_2加入HDPE基体后具有最好的降温效果。     

双连续相微乳液制备纳米TiO2/P(MMA/BMA)复合材料与表征

研究了油酸对纳米二氧化钛(TiO_2)改性后的纳米二氧化钛与聚甲基丙烯酸酯(poly(methl methacrylate/butyl methacrylate), P(MMA/BMA))聚合得到复合材料的性质.红外光谱、分散性能分析和接触角分析表征结果表明,改性后二氧化钛疏水性增强.采用双连续相微乳液法制备TiO_2/P(MMA/BMA)复合材料,并利用红外光谱表征TiO_2/P(MMA/BMA)复合材料.由能谱仪(energy dispersive spectrometer, EDS)分析表明,油酸改性纳米TiO_2在复合材料中分散均匀,并且讨论了二氧化钛添加量对产物热稳定性和紫外线屏蔽的影响,随着TiO_2含量的增加(最高5%),热分解温度升高,紫外吸收区域变强,能阻挡400 nm以下的紫外光.     

基于ARGET-ATRP法的TiO2-g-PDEAEM pH敏感杂化材料的研究

以溴代的纳米二氧化钛为引发剂,采用电子转移活化再生催化剂原子自由基聚合(ARGET-ATRP)方法,在纳米二氧化钛表面接枝了聚甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯(PDEAEMA)pH敏感聚合物(TiO_2-g-PDEAEMA).通过红外(FT-IR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、凝胶渗透色谱(GPC)和分散性测试对产物进行了表征与分析.结果表明,TiO_2-g-PDEAEMA杂化材料已成功合成,PDEAEMA在二氧化钛表面的接枝率约为2.04%,溶液中形成的PDEAEMA的数均分子量Mn为9910,分子量分布(PDI)为1.15,分子量分布较窄,对纳米TiO_2的表面改性改变了其在不同溶剂中的分散性,TiO_2-g-PDEAEMA杂化材料在酸性水溶液中具有良好的分散性,而在中性和碱性水溶液中呈现聚集状态,该材料显示出良好的pH敏感性.     

纳米TiO_2薄膜的制备及掺氮改性研究

采用溶胶-凝胶法制得二氧化钛的溶胶溶液,以载玻片为基底,进行浸渍-提拉制备了表面均匀的纳米TiO_2薄膜.以水合肼为氮源、用微波法对不同层数的薄膜进行改性,得到了掺氮二氧化钛薄膜.通过紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角仪等进行表征.结果表明:微波辐照后,薄膜的表面有N元素的存在,其表观形貌没有发生变化且具有更好的亲水性,改性后薄膜对光的吸收阈值出现了明显的红移.     

硬脂酸对三水碳酸镁晶须表面改性的研究

采用硬脂酸对三水碳酸镁晶须进行了表面改性,考察了改性剂用量、料浆浓度、改性时间等因素对三水碳酸镁晶须表面改性的影响.采用接触角、活化指数、扫描电子显微镜、热重分析和红外光谱分析对改性前后的三水碳酸镁晶须进行表征.结果表明,最佳改性条件为改性剂用量5%,料浆质量分数5%,改性时间60min.在最佳工艺条件下,改性产品的接触角为130°,活化指数为1.000.表面改性过程对三水碳酸镁晶须的热分解没有明显影响.硬脂酸与三水碳酸镁晶须的结合方式主要是镁离子与羧基形成憎水性的硬脂酸镁保护层.     

防透明聚酯材料的非等温结晶动力学

采用添加二氧化钛(TiO_2)的防透明聚酯母粒和纺丝级聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片制备防透明聚酯材料,通过差示扫描量热法(DSC)对比研究纯PET和防透明PET/TiO_2材料的非等温结晶行为,运用Jeziorny法和莫志深法分析了两者的非等温结晶动力学.结果表明:防透明聚酯母粒中的TiO_2对PET结晶过程起到一定的抑制作用,但没有明显改变其成核机理和晶体生长方式;单位结晶时间内,可以通过提高冷却速率来获取较高的结晶度;莫志深法比Jeziorny法更适合分析纯PET和PET/TiO_2共混材料的非等温结晶行为.     

二氧化钛-硫化镉/还原氧化石墨烯复合材料光催化降解废水中有机物的研究

采用溶剂热法制备出二氧化钛-硫化镉/还原氧化石墨烯(TiO_2-CdS/rGO)三元复合光催化材料,研究其对亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解效果.结果表明,TiO_2-CdS/rGO对亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解效果优于TiO_2-CdS的,催化效率得到明显提高,降解时间大大缩短.在可见光照射下,以TiO_2-CdS/rGO为光催化剂,当光反应时间为40min时,亚甲基蓝、罗丹明B的降解率可达100%.     

PDMS氧等离子体表面改性工艺参数优化

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是目前常用的微流控芯片结构材料,用氧等离子体对PDMS表面进行处理可以改善固化后的PDMS表面浸润性。该文用3因素3水平正交试验研究了改性时间、射频功率、氧气流量对PDMS表面氧等离子体改性效果的影响,并基于有限的实验数据运用基于误差反向传播算法的人工神经网络(BP神经网络)预测了所有27种参数组合的改性效果,找出了最优工艺参数组合。结果表明,射频功率对短时改性效果和改性效果保持性均影响最大。最佳实验结果为:亲水改性后1 h内最小接触角小于2°,1周后最小接触角小于53°。     

大豆秸杆改性TiO_2光催化降解盐酸四环素研究

以大豆秸杆和钛胶为原料,利用溶胶-凝胶法合成了大豆秸杆改性TiO_2晶体.以盐酸四环素为降解对象,研究了大豆秸杆改性TiO_2(TiO_2-Straw)复合材料的光催化性能,探讨了掺杂量和煅烧温度对光催化剂活性的影响.采用X射线衍射(XRD)、N_2等温吸附-脱附(BET)、紫外-可见漫反射(UV-VIS DRS)、X射线光电子能谱分析(XPS)、热重(TG)、红外光谱(FT-IR)及紫外可见吸收光谱等表征手段对催化剂进行表征.结果表明:采用溶胶-凝胶法制备的大豆秸杆改性TiO_2对盐酸四环素具有一定的光催化活性,能够将其降解;在200℃煅烧的条件下,100 m L钛胶掺杂0.5 g大豆秸杆所制得的催化剂对盐酸四环素的降解效果最佳;模拟太阳光光照120 min,其对盐酸四环素降解率达到95.04%.     

B-F梯度掺杂对TiO_2薄膜光催化性能的影响

为了揭示不同掺杂方式对TiO_2薄膜光催化性能的影响,以钛酸四丁酯为钛源,运用溶胶—凝胶法及浸渍-提拉技术在玻璃表面制备二氧化钛薄膜。分别以硼酸、氟化钠等作为B,F原料,利用梯度掺杂法制备非金属离子B,F梯度掺杂的二氧化钛薄膜。采用X射线衍射(XRD)、紫外—可见吸收光谱(UV-vis)研究晶相结构及吸收光波长的变化。结果表明:采用梯度掺杂方式和表面掺杂方式后,TiO_2薄膜均出现吸收范围向长波方向移动,可见光的吸收量明显增加。以酸性品红的降解反应评价薄膜的光催化活性,离子共掺杂后的TiO_2薄膜光催化性能优于单掺杂的TiO_2薄膜;梯度掺杂后的TiO_2薄膜的光催化活性均优于表面掺杂的TiO_2薄膜。     

改性二氧化钛/纺黏-熔喷非织造抗菌复合滤材的制备及性能

改性二氧化钛(TiO_2)纳米颗粒通过在线和离线法分别负载到聚丙烯熔喷和聚乙烯/聚酯皮芯型双组分纺黏非织造材料上,再将两种材料复合后可制备成高效抗菌的室内空气过滤材料。借助扫描电子显微镜和X射线衍射仪来表征其微观形貌和组成成分,并利用自动滤料仪、电子织物强力仪以及振荡法分别测试复合滤材的滤效和压降、力学性能以及抗菌性能。结果表明:改性TiO_2纳米颗粒被成功沉积在纤维表面,且不同TiO_2负载量会对纤维的形貌产生影响;复合滤材的纺黏层在强力拉伸中起主要作用;当纺黏材料和熔喷材料的TiO_2负载质量分数分别为20%和15%时,复合滤材的综合空气过滤性能较好,其在紫外光照条件下对大肠杆菌(E.Coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌率高达99.07%和99.27%。     

二氧化钛光催化活性影响及其改性研究进展

本文从影响二氧化钛的光催化活性和二氧化钛的改性技术两个方面介绍了二氧化钛光催化性的热力学、动力学因素以及实现可见光响应的改性技术。研究二氧化钛周围介质条件和表面敏化对提高二氧化钛光催化性具有重要研究意义。     

涤纶纤维纳米二氧化钛的制备及光催化活性

在水热条件下,利用不同用量的硫酸钛和尿素在涤纶纤维表面包覆一层纳米TiO2颗粒,改性后的涤纶纤维用紫外光辐照光催化降解甲基橙染料.研究结果表明,采用硫酸钛和尿素摩尔比为1∶2,硫酸钛用量为0.05mol时,效果最佳,且原料浪费较少.用该用量的硫酸钛和尿素改性的涤纶纤维对甲基蓝、亚甲基蓝和罗丹明B染料也有良好的光催化降解效果,其降解率均在95%以上,可用于降解废水中染料的光催化剂.利用扫描电子显微镜、X射线衍射和反射光谱对改性结果进行表征,发现采用水热方法可合成出纯锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒并包覆在涤纶纤维表面,平均粒径为10.8nm,并且其对紫外线的吸收能力明显增加.     

壁纸固载石墨烯/TiO2降解甲醛及动力学研究

以溶剂热法制备的石墨烯/TiO_2复合光催化剂,采用涂布法将石墨烯/TiO_2固载于无纺布壁纸表面,研究石墨烯/TiO_2的固载量、甲醛初始质量浓度及空气相对湿度对甲醛降解的影响,并对其光催化降解动力学进行探讨.结果表明:在光照4 h的条件下,当石墨烯/TiO_2固载量为2 g·m-2、甲醛初始质量浓度为0.40 mg·m~(-3)、空气相对湿度为58%时,甲醛降解率可达86%;石墨烯/TiO_2对甲醛的降解效果优于商品化TiO_2(P25);石墨烯/TiO_2对甲醛的光催化降解过程服从一级反应动力学方程.     

二氧化硅材料的表面润湿性改性研究

本工作中,我们采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、钛酸酯偶联剂Tc-114、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷(FDTS)、十八烷基三氯硅烷(OTS)对氧化硅材料进行表面改性,研究了不同改性剂及其用量对氧化硅材料表面润湿性的影响。表面润湿性采用水滴在表面的接触角(CA)来评价。通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、接触角测量仪对氧化硅材料表面改性的性能进行了表征,结果表明,几种改性剂均能与氧化硅表面的羟基发生反应,成功改性得到不同表面润湿性的氧化硅材料,润湿性从亲水到疏水可控,提高了氧化硅材料应用范围.     

TiO_2/AC催化臭氧降解造纸废水

采用溶胶-凝胶法制备活性炭(AC)负载TiO_2的TiO_2/AC催化剂。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、N_2吸附比表面积(BET)仪、X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征。将制得的TiO_2/AC催化剂用于催化臭氧降解造纸废水实验,考察催化剂的催化性能、重复使用性及反应前后表面性质变化,并分析造纸废水降解产物。结果表明:TiO_2均匀负载在活性炭的表面上及孔道内,500℃煅烧的催化剂为锐钛矿与金红石的混合晶型;催化臭氧反应60 min,造纸废水色度和化学需氧量(COD)去除率分别为96.8%和60.4%,比单独臭氧降解分别提高1.8%和9.9%;造纸废水成分主要为酯类、烷烃类等,经催化臭氧化反应后,大分子物质降解产生了一些小分子。     

改性环氧树脂超疏水涂层的制备与研究

为简化超疏水涂层的制备过程,提高耐磨性,以端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)、微/纳米二氧化硅分2步改性双酚A型环氧树脂,涂层的固化过程采用紫外光固化技术,然后对涂层的表面性能进行了一系列的测试表征.探究了HTPDMS用量和二氧化硅用量对涂层接触角和其他性能的影响.结果表明,当HTPDMS添加量为环氧树脂质量的80%时,环氧树脂可获得最好的改性效果.当改性环氧树脂与微/纳米二氧化硅的质量比为10∶1.5∶1.5时,采用复配型光引发剂,紫外汞灯照射10 min,即可得到接触角>154°滚动角<1°的超疏水涂层.     

纳米二氧化硅粒子的改性研究

利用傅立叶红外光谱仪、接触角测试仪和Zeta电位测定仪等仪器分别测试未改性和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性的纳米二氧化硅粒子表面的分子结构、接触角和电荷,分析两者之间的宏观性能和微观分子结构区别,以此判断改性效果;采用TG定量分析纳米二氧化硅(Si O_2)表面偶联剂KH570的接枝率,研究分散液的p H值、偶联剂用量、水用量等工艺条件对接枝率的影响,结果表明:当偶联剂KH570用量在20%二氧化硅质量范围内,随着偶联剂用量增加接枝率不断增大,当超过这个用量后,则由于空间位阻效应导致接枝率变化不明显.     

微量PVA衍生物改性纳米二氧化钛的可见光催化性能

为研究纳米复合材料的可见光催化活性和催化稳定性,用简易方法制备了具有共轭结构的聚乙烯醇衍生物(DPVA)改性的TiO_2基可见光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(DRS)和X射线光电子能谱(XPS)等对DPVA/TiO_2纳米复合材料进行了系统的分析与表征。以罗丹明B为模型污染物,通过跟踪该类纳米复合材料存在条件下罗丹明B的可见光降解反应,考察可见光催化活性和稳定性。结果表明:微量的共轭聚合物DPVA附着在纳米TiO_2表面,没有影响其晶型和晶粒尺寸,但显著提高了纳米复合材料的可见光吸收能力和可见光催化活性;当PVA与TiO_2的质量比为1∶200时,复合微粒表现出最好的可见光催化活性;该类纳米复合材料具有较好的可见光催化稳定性;在该类可见光催化降解罗丹明B的反应体系中,催化活性中心主要为纳米复合材料内的光生空穴。     

溶胶-凝胶法制备SnS/TiO_2复合薄膜及其光电性质研究

通过溶胶-凝胶法首先合成了多孔结构的二氧化钛(TiO_2)薄膜,然后在多孔结构的二氧化钛(TiO_2)薄膜基础上,利用界面反应在常温下合成SnS/TiO_2纳米复合薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)对制得的复合薄膜进行表征,用紫外可见近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)测试了所制备薄膜的光谱性质,进一步探讨了SnS/TiO_2纳米复合薄膜的光电转换性质.