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双亲型二氧化钛纳米粒子的制备及高稳定非水分散性研究

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材料导报 2022年第20期36卷 141-146页

作者：何盈至赵谦王世荣刘红丽张天永李彬李祥高天津大学化工学院天津300072

以钛酸丁酯(TBOT)为钛源、氨水(25%~28%)为反应介质、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,采用水热法合成并改性双亲型二氧化钛纳米粒子。通过控制反应温度和反应时间,对水热合成的过程进行了探究。为防止二氧化钛粒... 详细信息

以钛酸丁酯(TBOT)为钛源、氨水(25%~28%)为反应介质、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,采用水热法合成并改性双亲型二氧化钛纳米粒子。通过控制反应温度和反应时间,对水热合成的过程进行了探究。为防止二氧化钛粒子的团聚、提高其在有机分散介质中的荷电量及分散稳定性,在反应体系中添加不同浓度的CTAB对生成的二氧化钛纳米粒子进行表面改性。通过X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)对改性后的二氧化钛纳米粒子进行了表征。对Zeta(ζ)电位、粒径及其分布、电泳淌度和分散稳定性进行了探究。结果表明,当CTAB加入浓度为0.7 mg/mL时,二氧化钛纳米粒子在Isopar L中的Zeta电位值最高为+58.89 mV,且粒子分散稳定。本研究提供了一种能够均匀分散在非水中的双亲型TiO_(2)纳米粒子合成方法。

关键词：二氧化钛纳米粒子水热法 Zeta电位分散稳定性非水体系

二氧化钛纳米粒子对原代培养的成骨细胞增殖、分化及矿化功能的影响

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二氧化钛纳米粒子对原代培养的成骨细胞增殖、分化及矿化功能的影...

作者：高金华河北大学

学位级别：硕士

近年来,纳米材料因其特有的性质引起人们的极大关注,并越来越多的应用到疾病防御、诊断和治疗等生物医学领域。二氧化钛纳米粒子(TiO2 NPs)因具有良好的生物相容性和梯度结构,已被广泛用于制备纳米二氧化钛/羟基磷灰石复合陶瓷,作为人... 详细信息

近年来,纳米材料因其特有的性质引起人们的极大关注,并越来越多的应用到疾病防御、诊断和治疗等生物医学领域。二氧化钛纳米粒子(TiO2 NPs)因具有良好的生物相容性和梯度结构,已被广泛用于制备纳米二氧化钛/羟基磷灰石复合陶瓷,作为人工骨临床治疗骨组织疾病,如骨修复、骨移植等。当纳米粒子进入人体骨髓后,骨代谢平衡和骨组织功能是否会受到影响尚需进行深入探讨。本文以原代培养的成骨细胞为模型,采用四甲基偶氮唑蓝法、碱性磷酸酶(ALP)比活性和油红O染色及定量测定、茜素红(ARS)染色及定量测定等方法在细胞水平研究了TiO2 NPs对小鼠成骨细胞增殖、分化及矿化功能的影响。所得结果均与形态学观察结果一致。结果显示:1. 3nm和160nm TiO2 NPs均可以促进小鼠成骨细胞增殖,粒径160nm,作用时间72h时,增殖率最高,为53.30%。2.对于碱性磷酸酶活性(ALP),作用时间为24h与48h时,多表现为抑制,作用时间为72h时有促进作用,ALP活性最高为179.56%。3.对成脂横向分化则全部呈现抑制作用,抑制率最高为58.37%。4.对分化晚期矿化功能全部呈现抑制作用,抑制率最高为44.20%。本文所得的结果提示:TiO2 NPs在促进原代成骨细胞增殖的同时,抑制了其向脂肪细胞横向分化及其矿化功能,对于ALP活性的影响则兼有促进和抑制。TiO2 NPs对原代成骨细胞的生物效应与作用浓度、时间基本呈现剂量依赖关系。

关键词：成骨细胞 ALP活性成脂分化矿化二氧化钛纳米粒子

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二氧化钛纳米粒子与铜离子联合毒性研究

二氧化钛纳米粒子与铜离子联合毒性研究

作者：李莎山西医科大学

学位级别：硕士

目的:研究二氧化钛纳米粒子(TiO-NPs)与Cu联合,对牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin,BHb)、人支气管上皮细胞(Human bronchial epithelial cells,16HBE)、斑马鱼胚胎的毒性作用,从分子、细胞和动物整体水平评价TiO-NPs与Cu联合产生的毒性效... 详细信息

目的:研究二氧化钛纳米粒子(TiO-NPs)与Cu联合,对牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin,BHb)、人支气管上皮细胞(Human bronchial epithelial cells,16HBE)、斑马鱼胚胎的毒性作用,从分子、细胞和动物整体水平评价TiO-NPs与Cu联合产生的毒性效应。方法:采用透射电镜等表征TiO-NPs及其与Cu混合物的表面形貌、粒径及Zeta电位。以BHb为模型蛋白,采用紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法、同步荧光光谱法、时间分辨荧光光谱法及圆二色光谱法结合,探讨TiO-NPs、Cu及二者联合与BHb的相互作用,并评价它们对BHb的毒性作用。以16HBE细胞为研究对象,采用噻唑蓝(MTT)比色法测定TiO-NPs、Cu及二者联合对16HBE细胞的毒性作用,利用吖啶橙(AO)/溴化乙锭(EB)荧光双染色法检测16HBE细胞凋亡。选用斑马鱼胚胎为动物模型,以斑马鱼胚胎的孵化率、死亡率、畸形率及鱼鳔正常发育率为指标,构建体内评价TiO-NPs、Cu及二者联合的毒性体系。结果:TiO-NPs粒径约20 nm,Zeta电位为0.0606 mV,在水溶液中的平均粒径为76.44nm。光谱学结果表明,TiO-NPs、Cu及二者混合物与BHb均发生相互作用,均使BHb的荧光发生猝灭,其猝灭机制主要为静态猝灭;TiO-NPs、Cu及二者联合均使BHb的构象及二级结构发生变化,螺旋结构变得更为松散,三者对BHb均产生毒性效应。TiO-NPs、Cu及二者联合对16HBE细胞的毒性作用均呈剂量效应、时间效应;AO/EB结果证明TiO-NPs、Cu及二者联合均可以诱导16HBE细胞凋亡;0-800mg·L-1的TiO-NPs联合10 mg·L-1的Cu对16HBE细胞的毒性作用强于TiO-NPs。当TiO-NPs浓度介于0-200 mg·L-1时,斑马鱼胚胎死亡率均小于15%,畸形率、孵化率及鱼鳔正常发育率与对照组均无显著性差异;当Cu浓度大于0.125 mg·L-1时,斑马鱼胚胎72 h孵化率(8%)和畸形率(>25%)较高,且存在剂量依赖关系;0-1mg·L-1 TiO-NPs与0.125 mg·L-1 Cu联合对斑马鱼胚胎的毒性作用与单独Cu相近,当TiO-NPs的浓度为5-200 mg·L-1时,二者联合后斑马鱼胚胎的孵化率和鱼鳔正常发育率均增高,死亡率和畸形率均降低。结论:TiO-NPs、Cu及二者联合均对BHb具有一定的毒性作用。体外0-800 mg·L-1的TiO-NPs联合10 mg·L-1 Cu对16HBE细胞呈增毒效应。体内5-200 mg·L-1的TiO-NPs与0.125 mg·L-1的Cu联合对斑马鱼胚胎呈减毒效应。

关键词：二氧化钛纳米粒子铜离子牛血红蛋白人支气管上皮细胞斑马鱼胚胎联合毒性

二氧化钛纳米粒子的低温合成及可见光催化性能

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二氧化钛纳米粒子的低温合成及可见光催化性能

在电子传输层中掺杂二氧化钛纳米粒子提高反式钙钛矿太阳电池的效率

第五届中国功能材料及其应用学术会议

作者：殷澍王金淑佐藤次雄日本东北大学多元物质科学研究所北京工业大学新型功能材料教育部重点实验室

介绍一种低温合成二氧化钛纳米粒子的新方法.将非晶型二氧化钛加入强酸性溶液中室温搅拌数小时后得到无色透明的溶液.继续在室温搅拌数48h后,可以得到高比表面的金红石相二氧化钛纳米粒子.改变处理过程温度及酸的种类,可以得到不同组成的纤维状二氧化钛蚋米粒子.对盐酸体系进行详细讨论结果表明,在低于60℃时得到的是热力学稳定的金红石单一相,而在高于120℃时得到的是热力学亚稳态的锐钛矿单一相,高于170℃时得到的是锐钛矿及金红石的混合相,显示出与众不同的结晶行为.通过此低温法制备的金红石相二氧化钛在具有较小的吸收禁带的同时,还拥有100m2·g-1以上的比表面积.与锐钛矿相相比,显示了良好的可见光催化活性.

关键词：二氧化钛纳米粒子光催化低温合成可见光活性

来源： cnki会议评论

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科学技术与工程 2017年第33期17卷 286-290页

作者：谢小银刘冠辰徐重阳柳志海吉林化工学院石油化工学院吉林132022 张家港康得新光电材料有限公司柔性事业部苏州215634 嘉泉大学生物纳米研究院韩国461701

基于CH_3NH_3PbX_3(X=Cl,Br,I)材料的钙钛矿太阳电池由于其简单的制作工艺和较高的光电转换效率在近年来吸引了大量的研究。报道了在电子传输层(PCBM层)中掺杂二氧化钛纳米粒子从而提高反式结构钙钛矿太阳电池的性能。通过掺杂二氧化钛... 详细信息

基于CH_3NH_3PbX_3(X=Cl,Br,I)材料的钙钛矿太阳电池由于其简单的制作工艺和较高的光电转换效率在近年来吸引了大量的研究。报道了在电子传输层(PCBM层)中掺杂二氧化钛纳米粒子从而提高反式结构钙钛矿太阳电池的性能。通过掺杂二氧化钛纳米粒子,使电子传输层的能级和钙钛矿层的能级更加匹配,从而改善了电子的传输和收集并抑制了正负电荷复合,提高了钙钛矿太阳电池的短路电流密度和填充因子。光电转换效率从原来的12.1%提高到了13.5%。结果表明,在PCBM层掺杂二氧化钛纳米粒子是一种简单有效的提高钙钛矿太阳电池的性能的方法。

关键词：二氧化钛纳米粒子钙钛矿太阳电池能量转换效率电子迁移率

反应性二氧化钛纳米粒子的合成及其对PLLA/PBSU共混物的增容研究

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反应性二氧化钛纳米粒子的合成及其对PLLA/PBSU共混物的增容研究

作者：顾晓英杭州师范大学

学位级别：硕士

近年来,随着人们对环境和资源问题的关注,性能优异的全生物降解高分子材料引起学术界和工业界的巨大兴趣。聚乳酸(PLLA)是一种全生物可降解高分子,已经在多个领域获得应用。但也存在脆性较大、结晶速率慢、耐热性低等缺点。聚丁二酸丁... 详细信息

近年来,随着人们对环境和资源问题的关注,性能优异的全生物降解高分子材料引起学术界和工业界的巨大兴趣。聚乳酸(PLLA)是一种全生物可降解高分子,已经在多个领域获得应用。但也存在脆性较大、结晶速率慢、耐热性低等缺点。聚丁二酸丁二醇酯(PBSU)也是一种重要的生物降解高分子材料,具有优异的柔韧性。PLLA和PBSU的共混可望实现组分性能的互补。但是PLLA和PBSU是热力学不相容体系,需添加增容剂来提高PLLA和PBSU的相容性。纳米二氧化钛(TiO)具有抗菌、光催化、自清洁等性能,在食品包装领域和催化塑料产品降解方面应用进展迅速。本文使用纳米二氧化钛作为PLLA/PBSU共混物的增容剂,研究纳米二氧化钛增容共混物的结构与性能,并探索纳米二氧化钛增容生物降解高分子共混物的降解等行为。具体内容如下:(1)二氧化钛纳米球形颗粒和纳米棒的合成及表面修饰:采用水热合成法,通过对溶液p H值的调控分别合成了不同形貌的纳米二氧化钛。当水热溶剂为酸性时,制得零维的二氧化钛球形纳米颗粒;当溶液为碱性时,制得一维的二氧化钛纳米棒。利用硅烷偶联剂KH560对两种纳米粒子进行表面改性,制备表面具有环氧基团的二氧化钛球形纳米颗粒和纳米棒,分别用于PLLA/PBSU的反应性增容。(2)二氧化钛纳米球形颗粒对PLLA/PBSU共混体系增容效果的影响:使用表面具有环氧官能团的二氧化钛球形纳米颗粒通过熔融共混法制备了PLLA/PBSU/球形二氧化钛纳米颗粒三元复合材料。系统研究了纳米粒子结构、添加量对PLLA/PBSU共混体系形态与性能的影响。研究表明:由于未改性二氧化钛球形纳米颗粒对PLLA/PBSU共混物的润湿系数为0.69,因此未改性二氧化钛球形纳米颗粒能处于PBSU和PLLA相界面。但是由于未改性二氧化钛球形纳米颗粒与PLLA和PBSU并无分子链缠结和强相互作用,处于界面的二氧化钛纳米颗粒会降低共混物的力学性能。经表面修饰后,二氧化钛球形纳米颗粒在高温强剪切作用下,可与PLLA和PBSU末端羧基通过开环反应而接枝上大量的PLLA和PBSU长链,并在两相界面处与聚合物有效缠结,提高了界面粘结力,分散相尺寸明显减小,共混物的强度和韧性大幅提高。(3)二氧化钛纳米棒对PLLA/PBSU共混体系增容效果的影响:本文研究了不同表面性质的二氧化钛纳米棒对PLLA/PBSU共混物结构与性能的影响。研究发现:在熔融共混过程中,碱性条件下制备的二氧化钛纳米棒由于与PBSU具有较强的相互作用,在共混物中主要处于PBSU相中,这会导致PBSU分散相尺寸变大,共混物的力学性能下降。而环氧改性的二氧化钛纳米棒在高温强剪切作用下可与PLLA和PBSU末端羧基发生反应,使纳米棒表面接枝上大量的PLLA和PBSU长链,并迁移至两相界面处,提高了界面粘结力,分散相尺寸减小。通过调控反应性二氧化钛纳米棒的添加量,共混物的强度和韧性明显提高。(4)二氧化钛纳米粒子增容PLLA/PBSU薄膜的应用探索:纳米二氧化钛具有良好的亲水性、抗菌性以及紫外催化等性能,这为制备抗菌、降解可控的生物降解薄膜提供了可能。本文初步研究了纳米二氧化钛增容PLLA/PBSU薄膜的抗菌及降解等实际使用性能。研究表明:二氧化钛纳米粒子能够有效维持包装薄膜内的湿度并且可以抑制微生物的繁殖,二氧化钛纳米粒子的光催化有效地诱导了薄膜的降解,为制备可控降解高分子包装材料提供了新思路。

关键词：二氧化钛纳米粒子反应性增容界面应用

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空调用二氧化钛纳米粒子复合相变储能材料

空调用二氧化钛纳米粒子复合相变储能材料

作者：席丽霞上海交通大学

学位级别：硕士

目前,城市用电经常出现峰期电力紧张,谷期电力过剩的现象,而空调是建筑物中最大的用电设备之一,如何解决好空调用电对电网负荷和能源利用的影响将产生重要的意义。相变蓄冷技术夜间利用低谷电蓄冷,白天高峰供冷可缓解电力紧张的状况,起... 详细信息

目前,城市用电经常出现峰期电力紧张,谷期电力过剩的现象,而空调是建筑物中最大的用电设备之一,如何解决好空调用电对电网负荷和能源利用的影响将产生重要的意义。相变蓄冷技术夜间利用低谷电蓄冷,白天高峰供冷可缓解电力紧张的状况,起到“移峰填谷”的作用,具有重要的应用价值。本文主要研究了四丁基溴化铵溶液与二氧化钛纳米粒子复合制备适宜空调用的纳米复合相变蓄冷材料,主要进行了以下的工作: 1)纳米复合相变蓄冷材料的制备及稳定性研究采用两步法,伴随机械搅拌和超声等方法,制备了稳定的纳米复合相变蓄冷材料。实验研究表明,纳米复合相变材料的稳定性主要受粒子质量分数、粒径大小和超声时间的影响,0.05%超声2h且粒径为25nm的复合相变材料最稳定。 2)纳米复合相变蓄冷材料的粘度公式和粘度的测量通过Brookfield粘度计测量了粒子质量分数、温度与粘度的关系,实验表明TiO粒子显著提高了溶液的粘度。TiO质量分数为0.16%时,复合相变材料的粘度提高了约9%。复合相变材料的粘度随粒子质量分数的增加而增大而随温度的升高而减小。 3)纳米复合相变蓄冷材料的强化传热机理和导热的测量利用瞬变平面导热仪测量了不同质量分数的纳米复合蓄冷材料的导热系数,实验结果表明TiO粒子显著增加了溶液的导热系数。在TiO质量分数为0.16%时,复合蓄冷材料的导热系数提高了约30%且随粒子质量分数的增加而增大。 4)纳米复合相变蓄冷材料的形核机理和热分析测试差示扫描量热仪测量了纳米复合相变蓄冷材料的相变潜热和相变温度,其潜热为166.724kJ/kg,TiO粒子对其相变温度和相变潜热影响不明显。另外还进行了蓄冷特性测试,温度曲线表明纳米粒子可以降低复合相变材料的过冷度。本文制备的纳米复合相变蓄冷材料具有不同于原相变材料的导热性能和蓄冷能力,综合性能明显提高。

关键词：四丁基溴化铵溶液二氧化钛纳米粒子粘度系数导热系数相变温度相变潜热

氧化锌包覆二氧化钛纳米粒子复合膜的制备与表征

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氧化锌包覆二氧化钛纳米粒子复合膜的制备与表征

中国化学会第二十五届学术年会

作者：王海鹰杨洋赵一阳卢晓峰李响王策吉林大学麦克德尔米德实验室吉林大学麦克德尔米德实验室吉林大学麦克德尔米德实验室吉林大学麦克德尔米德实验室吉林大学麦克德尔米德实验室吉林大学麦克德尔米德实验室

ZnO-covered TiO2 composite films have been successfully prepared by electrospinning technique. The compostite films made of PVP, ZnCl2 and TiO2 nanoparticles were fromed by electrospinning a mixed sol

关键词：电纺丝二氧化钛纳米粒子氧化锌聚乙烯吡咯烷酮纳米纤维

来源： cnki会议评论

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C纤维负载二氧化钛纳米粒子的制备

内江科技 2020年第3期41卷 45-45,114页

作者：向玉春咸阳职业技术学院

二氧化钛(TiO2)是宽禁带半导体化合物,只有在紫外光照射条件下才表现出光催化活性,且粉末状TiO2在空气中易飞散、在水中易凝结、使用后不易回收等缺陷,严重的限制了其使用。因此,二氧化钛的负载化和可见光可催化是扩大光催化材料实用范... 详细信息

二氧化钛(TiO2)是宽禁带半导体化合物,只有在紫外光照射条件下才表现出光催化活性,且粉末状TiO2在空气中易飞散、在水中易凝结、使用后不易回收等缺陷,严重的限制了其使用。因此,二氧化钛的负载化和可见光可催化是扩大光催化材料实用范围的关键所在。本文以棉花为天然纤维素制备的C纤维为载体,钛酸丁酯为钛源,利用水热法制备碳纤维负载二氧化钛纳米粒子复合材料。

关键词：二氧化钛纳米粒子光催化剂钛酸丁酯高压反应釜 TiO