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基于纳米粉体的织物抗紫外线研究

纺织高校基础科学学报 2005年第2期18卷 189-193页

作者：张辉范立红吴长春朱华西安工程科技学院纺织与材料学院陕西西安710048 东华大学纺织学院上海200051

通过纳米粉体反射光谱和纳米树脂薄膜紫外线透过率的测试,筛选出的纳米粉体.应用到棉织物上,使得织物抗紫外线性能符合抗紫外线标准要求.研究结果表明,丙烯酸树脂对UVA波段吸收较强;二甲苯含量对紫外线透过率有一定影响;对于相同厚度的... 详细信息

通过纳米粉体反射光谱和纳米树脂薄膜紫外线透过率的测试,筛选出的纳米粉体.应用到棉织物上,使得织物抗紫外线性能符合抗紫外线标准要求.研究结果表明,丙烯酸树脂对UVA波段吸收较强;二甲苯含量对紫外线透过率有一定影响;对于相同厚度的膜,二甲苯比例越大,紫外线透过性能越好.随着纳米粉体含量增加,纳米膜抗紫外线效果会增强.对于ZnO、tio2纳米粉体,波长320nm的紫外线透过率与纳米粉体含量呈负指数关系,当添加量达到4%以后,棉织物的紫外线透过率在0.5%以下.

关键词：紫外线透过率 tio2纳米粉体抗紫外线性能丙烯酸树脂树脂薄膜反射光谱研究结果标准要求透过性能指数关系棉织物 UVA 苯含量二甲苯 ZnO 纳米膜添加量

Y^(3+)掺杂纳米tio_2光催化机理研究

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陶瓷学报 2015年第2期36卷 127-131页

作者：徐晓虹叶芬徐笑阳劳新斌汤召辉李敬雯武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070

采用溶胶-凝胶法制备了Y3+掺杂的tio2纳米粉体,以亚甲基蓝溶液为目标降解物,研究了掺杂纳米tio2纳米粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。通过XRD、紫外-可见分光光度计、UV-Vis等测试技术对样品的相组成、晶型和粒径尺寸等进行了... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备了Y3+掺杂的tio2纳米粉体,以亚甲基蓝溶液为目标降解物,研究了掺杂纳米tio2纳米粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。通过XRD、紫外-可见分光光度计、UV-Vis等测试技术对样品的相组成、晶型和粒径尺寸等进行了表征。结果表明,经520℃热处理的Y3+掺杂的tio2粉体,结晶完整,主晶相为锐钛矿型,平均粒径约为20 nm;掺杂使tio2吸收带发生红移,光催化性能增强;掺杂体系的最佳量为n(Y3+)∶n(tio2)=0.2%。此掺杂量的tio2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应2 h降解效果达90.68%,优于同等条件下制备的未掺杂的纯tio2粉体。该样品光催化效果提高的原因是Y3+进入tio2的晶格,引起了晶格的畸变使得掺杂样品紫外-可见吸收的吸收变发生了红移,提高光的利用率。

关键词： tio2纳米粉体 Y^3+掺杂溶胶-凝胶法光催化机理

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医用防透视面料的研发与产业化

纺织导报 2016年第10期 138-140页

作者：徐宏李达张正松中国纺织信息中心舟山欣欣化纤有限公司

本文在防透涤纶长丝的研发基础上,优化防透单纤维的截面结构,以及防透涤纶长丝的复合结构和规格;制得了防透涤纶短纤维与棉纤维等亲肤性好的其他纤维的混纺纱线,由该纱线作为经纬纱织造、或由该纱线与防透涤纶长丝交织,制得兼顾防透视... 详细信息

本文在防透涤纶长丝的研发基础上,优化防透单纤维的截面结构,以及防透涤纶长丝的复合结构和规格;制得了防透涤纶短纤维与棉纤维等亲肤性好的其他纤维的混纺纱线,由该纱线作为经纬纱织造、或由该纱线与防透涤纶长丝交织,制得兼顾防透视效果和服用舒适性、符合医护人员使用习惯的白色服装面料,解决了长期困扰的夏季衣着暴露的问题。

关键词：防透视复合结构纤维 tio2纳米粉体防透视涤纶纤维

丙烯酸等离子体改性纳米tio_2/PET复合体非等温结晶动力学

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大连工业大学学报 2011年第6期30卷 453-456页

作者：王迎大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034 东华大学产业用纺织品教育部工程研究中心上海201620

为提高纳米颗粒在聚合物中的分散性,使用丙烯酸(AA)等离子体聚合技术,在tio2纳米粉体表面包覆均匀的有机聚合物薄膜。将AA等离子体改性纳米tio2分散在乙二醇溶液中,与对苯二甲酸聚和获得了包含丙烯酸等离子体改性纳米tio2的PET复合体。... 详细信息

为提高纳米颗粒在聚合物中的分散性,使用丙烯酸(AA)等离子体聚合技术,在tio2纳米粉体表面包覆均匀的有机聚合物薄膜。将AA等离子体改性纳米tio2分散在乙二醇溶液中,与对苯二甲酸聚和获得了包含丙烯酸等离子体改性纳米tio2的PET复合体。使用DSC法研究了AA等离子体表面改性纳米tio2粉体对PET复合体结晶性能的影响。结果表明,AA等离子体包覆处理增加了PET复合体的结晶速率,缩短了结晶周期,降低了结晶活化能,使晶粒分布变窄、结晶更完整。

关键词：等离子体聚合 tio2纳米粉体聚对苯二甲酸乙二酯结晶动力学

稀土金属镧与杂多酸掺杂改性tio2的制备及光催化性能

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稀土金属镧与杂多酸掺杂改性TiO2的制备及光催化性能

作者：胡省义华东理工大学

学位级别：硕士

由于Ti02具有较大的禁带宽度,光生载流子易复合,实际应用中易团聚等制约了其广泛的应用。本文通过水热法合成Ti02纳米粉体,探究不同水热条件对Ti02形貌和催化性能的影响;并通过稀土金属镧和硅钨酸改性Ti02,探究稀土金属镧和硅钨酸改性对... 详细信息

由于Ti02具有较大的禁带宽度,光生载流子易复合,实际应用中易团聚等制约了其广泛的应用。本文通过水热法合成Ti02纳米粉体,探究不同水热条件对Ti02形貌和催化性能的影响;并通过稀土金属镧和硅钨酸改性Ti02,探究稀土金属镧和硅钨酸改性对Ti02的晶体结构、光谱吸收和光催化性能的影响;以甲基橙溶液降解体系评价其光催化性能,实验结果如下:采用水热法制备Ti02纳米粉体,考察钛酸四丁酯浓度、水热反应时间、水热反应温度、去离子水用量、煅烧时间和煅烧温度等工艺参数对合成Ti02纳米粉体形貌和光催化性能的影响。结果表明:制备的tio2为锐钛矿型,纺锤形颗粒,长径在50 nm左右,直径在10～30 nm,光催化性能与P25基本一致。在此研究基础上,通过水热法制备出稀土金属镧掺杂改性的Ti02复合粉体材料。镧离子的掺杂使得Ti02晶格发生畸变,平均粒径尺寸减小,比表面积增加,Ti02的光催化性能也得到了提高。当La/Ti摩尔比值为1.25%时,甲基橙的降解率达到了95.2%。在镧离子掺杂的基础上,使用硅钨酸对镧离子掺杂的La-Ti02纳米复合材料进行表面修饰,通过浸渍法制备改性纳米复合材料La-Ti02/SiW12,考察了浸渍工艺和煅烧条件对复合粉体光谱吸收和光催化性能的影响。结果表明,硅钨酸的浸渍浓度在0.04 mol/L、煅烧温度在400℃时,复合粉体在可见光区的吸收强度增强,甲基橙的降解率达到了98%。

关键词： tio2纳米粉体水热法镧掺杂硅钨酸

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元素掺杂纳米二氧化钛的抗菌性能研究

元素掺杂纳米二氧化钛的抗菌性能研究

作者：尹金坤上海应用技术大学

学位级别：硕士

二氧化钛(tio)因为具有良好的光催化性能、生物相容性和安全性,常被用作无机抗菌剂。但由于其具有较大的禁带宽度,电子-空穴对的复合率高,导致其只可利用紫外光。通过元素掺杂可以有效降低tio的禁带宽度,使其在可见光下具有优异的光催... 详细信息

二氧化钛(tio)因为具有良好的光催化性能、生物相容性和安全性,常被用作无机抗菌剂。但由于其具有较大的禁带宽度,电子-空穴对的复合率高,导致其只可利用紫外光。通过元素掺杂可以有效降低tio的禁带宽度,使其在可见光下具有优异的光催化抗菌性能。因此,本文通过使用金属元素Cu、Fe和非金属元素N进行掺杂改性,使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能量色散谱(EDS)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,对掺杂改性的tio纳米粉体进行微观形貌测试和表征;利用多种方法测试掺杂tio纳米粉体的抗菌性能,评价元素掺杂对tio光催化抗菌性能的影响。XRD结果表明,掺杂对tio晶体结构没有影响,纳米粉体仍为锐钛矿结构,但在Cu掺杂tio纳米粉体样品中,掺杂浓度为2%时,出现了CuCl(OH)晶体结构,在Cu/N共掺杂和2%Cu/1%Fe/2%N共掺杂样品中也同样出现了此结构,但是随着Fe、N掺杂浓度的增加,CuCl(OH)晶体结构逐渐消失。微观形貌的表征结果显示,不同元素掺杂的纳米粉体都呈球形或椭球形。EDS证实了所制备的掺杂纳米粉体均为预期的目标产物,且掺杂元素的质量百分比与其理论掺杂浓度很接近。基于动态光散射(DLS)的粒径分布曲线表明,掺杂tio纳米粉体的平均粒径约为50 nm,粒径分布较窄,有利于提高光催化活性和抗菌活性。UV-Vis结果表明,掺杂纳米粉体的光谱响应范围均拓展到可见光区域,具有明显的可见光吸收能力。XPS结果证明了掺杂离子取代了tio晶格中的部分Ti,产生了氧空位,从而减小了tio的带隙。抗菌性能测试结果表明,Cu掺杂、N掺杂、Cu/N共掺杂和Cu/Fe/N共掺杂tio纳米粉体均具有抗菌性能。Cu/Fe/N共掺杂纳米粉体对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径达到23.5mm,大于Cu/N共掺杂纳米粉体对金黄色葡萄球菌的抑菌圈;Cu/Fe/N共掺杂纳米粉体对大肠杆菌的抑菌圈最大直径达到18.9 mm,大于Cu掺杂、N掺杂、Cu/N共掺杂纳米粉体对大肠杆菌的抑菌圈直径,说明三掺杂的纳米粉体具有更强的抗菌活性;同一种掺杂tio纳米粉体对金黄色葡萄球菌的抑菌圈大于大肠杆菌的抑菌圈,说明元素掺杂的tio纳米粉体对革兰氏阳性菌的抑制作用更强。抗菌率测试结果表明,Cu/N共掺杂和Cu/Fe/N共掺杂的纳米粉体均具有优异的抗菌性能,它们对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率均高于99%。细胞毒性研究结果表明,Cu/N共掺杂和Cu/Fe/N共掺杂纳米粉体的细胞毒性很低,生物相容性良好。本课题的研究结果表明,选择合适的元素进行掺杂改性能够赋予tio纳米粉体显著的抗菌性能,使其在日常光照条件下就能达到良好的抗菌效果,并且具有良好的安全性,可以作为性能优异的抗菌剂应用于多种领域。

关键词：元素掺杂 tio2纳米粉体溶胶-凝胶法抗菌

用于车内VOC治理的光催化剂的制备及其性能研究

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用于车内VOC治理的光催化剂的制备及其性能研究

作者：曹小艳湖北工业大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断进步,车内空气的污染问题已不是一个难以治理的顽疾。技术的发展将能够为我们提供更科学更有效的方法来治理车内挥发性有机化合物(VOC)污染这个隐性杀手,为我们创造一个更清新、自然、舒适,健康的行车环境。自70年代... 详细信息

随着科学技术的不断进步,车内空气的污染问题已不是一个难以治理的顽疾。技术的发展将能够为我们提供更科学更有效的方法来治理车内挥发性有机化合物(VOC)污染这个隐性杀手,为我们创造一个更清新、自然、舒适,健康的行车环境。自70年代中期以来,人们对纳米二氧化钛的光催化活性进行了大量的研究,利用改性二氧化钛来降解和消除VOC成为环境科学领域的一个非常活跃的研究方向。本文以钛有机物作原料,采用水热法制备了未掺杂和磷、碳元素共掺杂型的二氧化钛粉体,而且用电沉积法制备了二氧化钛负载于活性炭纤维的复合材料。采用SEM、XRD、EDS等手段对产物进行表征和分析,并在恒温密封环境实验箱中检测其对车内VOC光催化降解性能。研究表明：所制备的改性纳米二氧化钛均为粉体,粒径在2～8nm之间。掺杂改性后的纳米tio2粒径更小,团聚现象减少,分散比较均匀。磷和碳元素的引入并没有改变纳米tio2的整体形貌。电沉积法制备的tio2/ACF的比表面积大,吸附效果更好;其中负载二氧化钛后,ACF的比表面积并未发生大的变化。讨论了水热法制备的共掺杂型tio2纳米粉体反应温度及其催化活性的关系。在光触媒喷液体积一定时,当催化剂用量为14mg/L,车内VOC初始浓度较低时,其催化效果最佳。通过对P/C共掺杂型纳米tio2粉体的研究,发现共掺存在一个质量最佳比m(Ti):m(C):m(P)=4:1:0.6。讨论了在进行光催化实验检测时温度、反应时间、湿度和初始浓度等条件对P/C-tio2光催化活性的影响。采用SEM、XRD、BET等分析手段对其进行表征的结果,讨论了内部结构和形貌与光催化活性的关系。通过对活性炭纤维负载二氧化钛膜的研究,发现负载二氧化钛的活性炭纤维比未处理的催化效率要好。结合光催化讲解车内VOC时讨论了不同催化剂、VOC起始浓度、负载率和光强对tio2/ACF光催化活性的影响。采用SEM、XRD、BET等分析手段对其进行表征的结果,讨论了内部结构和形貌与光催化活性的关系。

关键词： P/C共掺杂 tio2纳米粉体 tio2/ACF 车内VOC 光催化降解

溶胶-凝胶法制备Ce^(3+)掺杂tio_2的研究

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中国陶瓷工业 2018年第2期25卷 1-7页

作者：徐晓虹叶芬吴建锋张乾坤宋佳李晓雪余佳惠武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce^(3+)掺杂的tio_2纳米粉体,并以亚甲基蓝溶液为目标降解物,研究了掺杂tio_2纳米粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。通过TG-DTA、XRD、FE-SEM、TEM、UV-Vis吸收谱等测试手段对样品... 详细信息

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce^(3+)掺杂的tio_2纳米粉体,并以亚甲基蓝溶液为目标降解物,研究了掺杂tio_2纳米粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。通过TG-DTA、XRD、FE-SEM、TEM、UV-Vis吸收谱等测试手段对样品的结构与性能进行了表征,分析了Ce^(3+)掺杂对tio_2纳米粉体吸收光谱的影响。结果表明,Ce^(3+)掺杂使得tio_2纳米粉体对紫外-可见光的吸收增大,tio_2纳米粉体吸收带发生红移,与纯tio_2相比,红移了54 nm左右;当处理温度为550℃,掺杂体系为n(Ce^(3+))∶n(tio_2)=0.05%时,样品结晶完整,主晶相为锐钛矿型,粒径约为24.9 nm,反应4 h降解率达85.15%;随着热处理温度上升,金红石相的出现,同等条件下n(Ce^(3+))∶n(tio_2)=0.05%的光催化降解率也增大,最高达85.52%,优于同等条件下制备的未掺杂的纯tio_2粉体。

关键词：溶胶-凝胶法 Ce3+掺杂光催化性 tio2纳米粉体亚甲基蓝降解金红石

溶胶-凝胶法制备Eu^(3+)-Ce^(3+)共掺杂tio_2及光催化性能

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中国陶瓷工业 2017年第2期24卷 1-9页

作者：徐晓虹叶芬吴建锋宋佳张乾坤王东斌武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070

采用溶胶-凝胶法制备了Eu^(3+)-Ce^(3+)共掺杂tio_2纳米粉体,以亚甲基蓝溶液为目标降解物、用正交试验方法考察了内部因素和外部因素对掺杂样品的光吸收和光催化性能的影响,同时采用XRD、FE-SEM、UV-Vis吸收谱等表征了样品结构与性能。... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备了Eu^(3+)-Ce^(3+)共掺杂tio_2纳米粉体,以亚甲基蓝溶液为目标降解物、用正交试验方法考察了内部因素和外部因素对掺杂样品的光吸收和光催化性能的影响,同时采用XRD、FE-SEM、UV-Vis吸收谱等表征了样品结构与性能。结果表明,最佳的实验方案是热处理温度为550℃、Ce^(3+)的掺杂量为0.02mol%、Eu^(3+)的掺杂量为0.2mol%,最佳的外部环境是共掺杂tio_2纳米粉体光催化剂加入量为0.15 g/50 mL、亚甲基蓝溶液的初始pH值及浓度分别为6.5和10 mg/L。样品的晶粒尺寸在20 nm左右,共掺样品的光催化率明显比单掺和未掺样品的高,且吸收边向可见光红移了53nm左右。共掺样品对亚甲基蓝降解反应符合一级动力学模式。共掺样品光催化率的提高归因于Eu^(3+)和Ce^(3+)的协同作用,一方面增加有效的空穴电子数;另一方面可使样品吸收更低能量的波长而被激发。

关键词：溶胶-凝胶法 Eu3+-Ce3+共掺光催化性 tio2纳米粉体亚甲基蓝正交试验