纳米二氧化钛光催化性能的研究

研究了纳米二氧化钛的光催化性能,并对工业废水中有机污染物进行处理,筛选出最佳的光催化工艺条件。利用锐钛型纳米二氧化钛作催化剂,其用量为３． ０～４．０ ｇ· Ｌ－１。废水经处理,可达到国家允许排放标准。     

EDTA对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响

以TiCl4为原料、EDTA为添加剂,利用低温陈化法制备了纳米二氧化钛.分别利用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见光谱对产物进行了表征.以甲基橙为模拟污染物测定了产物的光催化性能.实验结果表明:掺杂EDTA有利于锐钛型TiO2的生成,混合晶型TiO2的光催化性能优于纯锐钛矿相.     

纳米TiO2涂膜水敏感性对涂料耐沾污性能的影响

利用TiO2的光催化活性来改善涂料涂层的耐沾污性能是近年来的研究热点。采用水热法制备亲水型纳米TiO2和疏水型纳米TiO2,并采用XRD和TEM对所制备材料进行表征,结果表明：二者均为锐钛型TiO2,其中亲水型TiO2的粒径约为40 nm,疏水型TiO2的粒径约为7 nm。将所制备的TiO2喷涂在涂料表面,分别制得超亲水型和超疏水型纳米涂层,利用接触角测定仪测定纳米涂层的亲水角度,探讨水接触角对涂料耐沾污性能的影响。结果表明：超亲水涂层和超疏水涂层均能够较明显地改善涂料的耐沾污性能,而超疏水涂层的耐沾污性能优于超亲水涂层。     

TiO2纳米粒子制备及其光催化性能研究

以无机盐四氯化钛为原料,采用加碱中和水解法制备出纳米级二氧化钛粒子.采用正交实验方法研究了温度、浓度、反应终了pH值、分散剂用量以及反应时间对粒子大小、分散性能和光催化性能的影响,并得到了二氧化钛光催化剂的最佳制备工艺条件,同时研究了不同条件制得的二氧化钛光催化剂对苯酚水溶液的催化降解特性.实验发现除锐钛型TiO2具有光催化活性外,无定型水合TiO2粒子也具有良好的催化活性.     

MnOx/TiO2催化剂的制备及其低温NH3选择性催化还原NO性能

为了研究MnOx/TiO2催化剂的低温催化还原NO性能,采用微乳液法在不同的煅烧温度下制备了不同晶相的纳米TiO2,并以此为载体,利用浸渍法制备了一系列MnOx/TiO2催化剂.然后,利用BET,XRD,HRTEM,H2-TPR等方法研究了载体和催化剂的微观结构、分散状态和氧化还原性质.实验结果表明:随着煅烧温度的增加,纳米TiO2从锐钛型逐渐向金红石型转变,700℃煅烧得到的纳米TiO2呈混晶相,800℃煅烧得到的纳米TiO2则为纯金红石型;锐钛型及混晶相TiO2载体与活性氧化物MnOx之间的相互作用较为强烈,当纳米TiO2中金红石型与锐钛型并存时,MnOx优先与锐钛型纳米TiO2作用;纯金红石型纳米TiO2与MnOx之间的相互作用较弱.模拟NH3选择性催化还原NO的反应活性测试结果表明,500℃煅烧得到的MnOx/TiO2催化剂表现出较高的低温活性.     

转晶对纳米锐钛TiO2光催化活性的影响

加热处理纳米锐钛TiO2使其发生转晶,因而得到一种利用可见光激发的光催化剂,并对此催化剂用x射线衍射,红外吸收,紫外可见吸收等方法进行了表征．用该方法得到的TiO2为催化剂,进行可见光催化降解酸性红B的研究．结果表明,随着加热温度的升高,TiO2转晶比例逐渐增大,温度升到1000℃,全部锐钛型转变成金红石型TiO2,但TiO2在500℃下加热30min催化活性最高,酸性红B的光降解效果明显优于单独使用纳米锐钛型、纳米金红石型TiO2和按照转晶的比率混合的锐钛型和金红石型TiO2．这种显著提高的光催化作用归因于加热所形成的特殊锐钛-金红石界面耦合状态,导致光生电子从金红石相转移到锐钛相,避免了电子-空穴对的复合．     

溶胶凝胶法合成TiO2纳米粉体及光催化活性研究

利用简便的溶胶凝胶法合成了锐钛型纳米TiO2粉体,对合成的TiO2粉体进行了XRD,SEM,TEM分析,利用对锐钛型纳米TiO2粉体形成过程进行了分析,并对合成的纳米TiO2粉体的光催化性能进行了研究,表明其对罗丹明B的光催化降解在1h内可达98%以上.     

陶瓷微珠表面包覆金红石相二氧化钛薄膜的工艺研究

研究了采用均相沉积法在空心陶瓷微珠表面包覆金红石相二氧化钛薄膜的工艺,在SnO2的诱导作用下将锐钛相TiO2转化为金红石相。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对微珠表面薄膜的微观结构和TiO2晶型进行了观察和测试,结果表明,陶瓷微珠表面包覆了结构致密、包覆均匀的金红石相TiO2薄膜,以此陶瓷微珠作为填料添加在涂料中所得涂层在近红外光区反射比高达77%,较未包覆二氧化钛薄膜陶瓷微珠的涂层高出21%。     

锐钛型多孔Nano-TiO_2的制备及其光催化特性的研究

利用钛酸丁酯(TBOT)为钛源,采用溶胶—凝胶法制备得到纳米二氧化钛(Nano-TiO_2),扫描电子显微镜(SEM)检测为多孔纳米二氧化钛;X射线衍射仪(XRD)测试显示其晶体结构为锐钛型(2θ=25.22°).使用紫外光下降解亚甲基蓝水溶液,研究了不同pH值及不同TiO_2加入量对亚甲基蓝降解率的影响,其结果显示该Nano-TiO_2薄膜具备良好的光催化特性,此时的最佳配比为n(TBOT)∶n(ETOH)∶n(H_2O)=1∶10∶5,在溶液pH值为2的条件下,最高降解率达到89.7%.     

工业TiOSO4液直接沉淀法制备二氧化钛/膨胀石墨吸附-光催化材料

以工业钛液为钛源,通过插层、包覆引入到可膨胀石墨上,经高温膨胀制备得到高膨胀体积二氧化钛/膨胀石墨复合材料. 分别用扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪和电子能谱对复合材料进行表征. 结果发现：工业钛液直接沉淀制备的复合材料中二氧化钛能较好固着于膨胀石墨表面,随钛液加入量增加,二氧化钛/膨胀石墨复合材料的含钛增加但膨胀体积减小. 复合材料中二氧化钛为锐钛型与金红石型的混和型态. 红外光谱分析表明复合材料保持了类拟膨胀石墨的性能. 复合材料的脱色效率优于纯膨胀石墨.     

海洋防污涂层用含氟聚合物设计研究进展

目的综述用于海洋防污涂料的含氟聚合物设计研究进展,为开发研究新产品提供参考。方法参考国内外相关文献40余篇,对于海洋防污涂层适用的含氟聚合物材料的设计研究进展进行简要概述。结果主要对于液晶性结构和两亲性结构含氟聚合物涂层材料分子的设计研究进展进行了概述,综述了近年来关于含氟聚合物的分子设计和防污性能之间关系的相关研究,展示了基于含氟聚合物的海洋防污涂料最新成果。结论杀生型海洋防污涂料由于环保和健康方面的问题受到人们的广泛关切,环境友好的基于含氟聚合物的低表面能抗污损型和污损脱落型防污涂层成为未来的重要发展方向。     

Progress of marine biofouling and antifouling technologies

Adhesion of marine fouling organisms on artificial surfaces such as ship hulls causes many problems, including extra energy consumption, high maintenance costs, and increased corrosion. Therefore, marine antifouling is an important issue. In this review, physical and biochemical developments in the field of marine biofouling, which involves biofilm formation and macro-organism settlement, are discussed. The major antifouling technologies based on traditional chemical methods, biological methods, and physical methods are presented. The chemical methods include self-polishing types such as tributyltin (TBT) self-polishing co- polymer coatings, which despite its good performance has been banned since 2008 because of its serious environmental impact. Therefore, other methods have been encouraged. These include coatings with copper compounds and biocide boosters to replace the TBT coatings. Biological extracts of secreted metabolites and enzymes are anticipated to act as antifoulants. Physical methods such as modification of surface topography, hydrophobic properties, and charge potential have also been considered to prevent biofouling. In this review, most of the current antifouling technologies are discussed. It is proposed that the physical antifouling technologies will be the ultimate antifouling solution, because of their broad-spectrum effectiveness and zero toxicity.     

仿渗型防污涂层的构建及其性能研究

低表面能防污涂料具有表面能低、污损生物难以附着或附着不牢、易于脱落等优点,是无毒防污涂料的一个重点发展方向。以自制的双组分FPA/SPU低表面能防污涂料为基材,通过添加不同种类、不同黏度的硅油,制备了7种不同类型的硅油渗出型防污涂层。利用实验室手段对涂层的接触角、附着力、耐化学品性能、硬度及表面断面形貌进行了检测,通过静态实海挂板研究了涂层的防污性能。结果表明,硅油的添加有利于涂层防污性能的提高,硅油的种类和黏度大小对涂层的防污性能产生较大的影响,其中苯甲基硅油(255—150)的作用效果最佳。     

青岛港湾微型污损生物群落研究——不同涂层的碳钢/海水界面生物膜初探

 海洋微型污损生物膜会影响金属腐蚀过程和防污涂料性能,是污损生物群落的初级食物链,一直是国内外的研究焦点。研究了冬季青岛中港海水中暴露100余天的碳钢表面形成的腐蚀产物膜,以及载玻片、HT防腐涂层和NFGP600防污涂层表面形成的生物膜,采用电化学技术研究材料表面生物膜特征,运用SEM、EDS、XRD表征生物膜形态和物质组成,分析生物膜细菌、硅藻和原生动物的种类及形貌。研究表明,生物膜由细菌、硅藻、原生动物和海水中无机、有机颗粒组成;钢/海水界面同时发生钢的腐蚀和微型生物附着过程,两个过程互相作用使碳钢表面形成不定型、松软、不连续的腐蚀产物膜;防腐涂层表面生物膜由于原生动物对菌藻的蚕食和碳酸盐的存在,形成了较为疏松的生物膜,而防污涂层表面没有原生动物的影响,形成了致密的生物膜,在一定程度上能够隔绝海水环境。     

表面接枝不同分子量聚乙二醇的聚氨酯材料的抗粘附性能研究

通过利用聚多巴胺与氨基基团的共价反应,将不同分子量的氨基聚乙二醇单甲醚(mPEG-NH_2)固定于聚氨酯(PU)材料表面,并系统地研究了不同分子量聚乙二醇修饰的聚氨酯材料表面的抗粘附性能.实验中采用了三种不同分子量的氨基聚乙二醇单甲醚,分别是分子量1 000、2 000和5 000.对修饰后的材料表面进行的X射线光电子能谱测试及静态接触角测试证实了不同分子量的聚乙二醇成功地接枝于聚氨酯材料表面.通过对材料表面在不同时间段抗金黄色葡萄球菌粘附效果的分析,以及抗血小板粘附测试,系统地探讨了聚乙二醇分子量的不同对所修饰材料表面抗粘附效果的影响.并针对由分子量2 000与5 000的聚乙二醇修饰的材料表面进行了抗细菌生物膜测试.     

防污涂料/海水界面的原生动物初探

【目的】探讨利用微型生物作为防污涂料防污性能的"生物标示"的可行性。【方法】在总结近几年来海港微型生物试验的基础上,针对在海洋中广泛存在的原生动物纤毛虫进行初步探讨,试图开发原生动物作为防污鉴定的"生物标示"。【结果】在青岛中港进行初步调查,发现在涂有环氧系底漆、有机硅系低表面能防污涂料和亚铜系自抛光防污涂料的试片上共有9类纤毛虫,其中侧口类、管口类和游仆类3类纤毛虫显示出较大活性。从纤毛虫数量及其变化可明显得出3类涂层的防污性能的优劣。【结论】侧口类、管口类和游仆类3类纤毛虫有望开发为"生物标示"。     

培养基对海洋微生物在水泥石表面附着的影响

为研究培养基类型对海洋微生物在水泥石表面附着的影响,将水泥净浆试件分别浸泡在3种不同的模拟海水培养基中3 h、10 h、24 h,并采用平板菌落计数法和显微分析法研究水泥石表面的微生物附着量。结果表明:水泥石表面附着的微生物主要为革兰氏阴性菌,形态多呈圆棒状;培养基组成不同,微生物在水泥石表面附着量也不同,24 h的附着过程中存在可逆附着阶段和不可逆附着阶段,每种培养基中水泥石表面10 h微生物附着量最低。     

非铁基材料化学镀镍基合金

采用化学镀的方法在钨振子、PVC表面沉积镍基合金。为获得钨振子与镀层同较强的结合力，通过采用不同预处理、热处理方法来完成。实验表明，用以双氧水为主的混合液预处理，Ni-P合金镀层结合力最佳；在保护性气氛中热处理，可大大增强镀层与基体结合力。PVC表面用氯化钯活化可得到导电性良好的镍基合金镀层。     

SiO2改性对紫外光固化木器涂料性能的影响

采用SiO₂对紫外光(UV)固化木器涂料进行改性,通过优化工艺参数制备了UV固化木器涂层。对涂层的力学性能(硬度、附着力和耐冲击强度)和光泽度进行了测试。结果表明:当SiO₂质量分数为0.66%～1.32%,干燥时间2 min,UV灯3盏时,UV固化木器涂层具有良好的硬度、附着力和冲击强度; 但是当SiO₂质量分数高于1.32%时,涂层的力学性能反而下降。光泽度检测结果表明,UV固化涂层的光泽度随SiO₂含量的升高而下降; 当SiO₂质量分数超过1.32%时,UV固化木器涂层呈现亚光光泽度。     

柳珊瑚Anthogorgia caerulea相关可培养细菌抗污活性筛选

用4种不同培养基分离纯化柳珊瑚Anthogorgia caerulea中的相关可培养细菌。对获得的90株细菌,先用4株海洋污损指示菌进行活性初筛,获得11株具有抑制海洋污损指示菌生长的细菌后,再用2种抗海洋污损生物幼虫进行活性复筛,复筛得到5株对海洋污损生物幼虫附着有抑制活性的细菌。这5株细菌经16SrRNA基因序列分析,确定其系统发育地位为芽胞杆菌属（Bacillussp．）。