TiO2/淀粉/PCL共混材料的制备及表征

目的以玉米双磷脂淀粉和聚己内酯（PCL）为原料,甘油为增塑剂,改性纳米TiO₂为抗菌剂,制备一种具有抗菌性能的可降解材料,并对不同淀粉/PCL质量比和不同纳米TiO₂添加量下制得的共混材料进行表征,以探究最佳共混比例。方法将不同质量比的淀粉/PCL混合,添加一定量的甘油作为增塑剂,并添加不同含量的纳米TiO₂作为抗菌剂,熔融共混并热压成型,利用力学、红外、紫外、SEM、DSC、水接触角等方法对所制备的共混材料进行性能表征。结果随着PCL含量的增加,共混材料的断裂伸长率先下降后上升,拉伸强度逐渐上升,PCL质量分数为100%时共混材料的拉伸强度较未添加提高了104%,对紫外光的屏蔽作用增强,接触角从78.2°下降到53.3°;DSC显示当淀粉的比例相对较大时,整个体系的结晶度较低,但PCL的结晶速率加快。TiO₂的加入未使体系发生化学变化,对共混材料的拉伸强度无明显影响,断裂伸长率先增加后减小,在TiO₂质量分数为0.9%时,达到最大为51.69%。TiO₂...     

蒙脱土/ 二氧化钛/ 聚酰亚胺纳米杂化薄膜低温力学及热稳定性能研究

利用插层法和溶胶-凝胶法制备了不同含量的蒙脱土/ 二氧化钛/ 聚酰亚胺(MMT/ TiO₂ / PI) 纳米杂化薄膜。采用傅立叶红外光谱、紫外可见光谱、扫描电镜和热重分析等对该体系的分子结构、断口形貌和热性能进行了表征, 同时研究了聚酰亚胺杂化薄膜低温(77 K) 力学性能。结果表明, 纳米粒子与基体结合情况良好, 热分解温度Td有所上升。TiO₂ / PI 杂化薄膜低温拉伸强度随TiO₂ 质量分数增加而有所下降; 而MMT/ TiO₂ / PI 杂化薄膜拉伸强度随TiO₂质量分数增加而增加并在TiO₂质量分数为2 %时达到最大值, 说明TiO₂ 与MMT 超混杂产生了协同效应。另外, 弹性模量随无机颗粒含量的增加而提高, 但断裂伸长率则下降。      

TiO2对琼胶-κ-卡拉胶膜性能的影响

采用热铸法,制备了琼胶膜、κ-卡拉胶膜及其两者的共混膜,并在共混膜中添加质量分数为0.8%的TiO₂粉末,制得TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜。对这4种膜的SEM、XRD、力学性能、透光率、不透明度和对水的阻抗性进行测试。结果表明：琼胶-κ-卡拉胶膜的力学性能、透光率、不透明度和对水的阻抗性均介于琼胶膜和κ-卡拉胶膜之间,琼胶和κ-卡拉胶之间有良好的共混性,并且在共混膜中形成了分子间作用力。TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜的拉伸强度（45.44 MPa）比其他3种膜的拉伸强度都大,其中比琼胶-κ-卡拉胶膜的拉伸强度（31.06 MPa）提高46.30%,但断裂伸长率（15.73%）却比其他3种膜的都低,TiO₂与复合膜基质分子间形成强相互作用力,增强复合膜的拉伸强度;在相同波长下,TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜的透光率比其他3种膜都低,在200~400 nm的紫外光区,TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜的透光率明显低于其他3种膜,添加TiO₂的复合膜对紫外光有显著的屏蔽作用,但在600 nm波长处,不透明度（0.96）比其他3种膜都高;TiO₂/琼胶-κ-卡拉胶复合膜对水的阻抗性高于琼胶-κ-卡拉胶膜。     

不同型号PVA对纳米TiO2/PVA复合材料性能的影响

用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH550)对纳米TiO₂进行改性, 将不同比例的聚乙烯醇(17-88与17-99)相混合制成胶液, 再采用直接共混法制备了纳米TiO₂/聚乙烯醇(PVA)复合材料, 并流延成膜。通过自制透水仪、 扫描电镜、 热失重分析、 拉伸强度、 耐水性能以及透明性对纳米TiO₂/PVA复合膜进行表征, 探讨不同含量的PVA 17-88对复合膜的性能影响。结果表明, PVA 17-88的质量分数为30%, 纳米TiO₂ /PVA膜厚度控制在25~30 μm, 透水量较大, 拉伸强度达到28.72 MPa, 耐水性能最佳。      

聚苯乙烯/纳米二氧化钛复合材料的制备与表征

利用单螺杆挤出机和平板硫化机制备了聚苯乙烯/纳米二氧化钛(PS/纳米TiO₂)的共混物。研究了PS/纳米TiO₂(100/1.5)中聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-MAH)加入量对共混物的拉伸强度、冲击强度、微观结构的影响。结果表明:当PS-MAH加入PS/纳米TiO₂中20g时,共混物的拉伸强度达到最大值。紫外光照射实验结果表明,PS-MAH的加入可有效地提高PS/纳米TiO₂复合材料的抗老化性能,与PS/TiO₂复合材料相比拉伸强度提高30%。     

聚乳酸热收缩薄膜的制备与拉伸回复性能研究

目的 研究2种环保型改性剂碳酸丙烯酯(PC)和聚碳酸亚丙酯二醇(PPC)对聚乳酸(PLA)的增塑效果,以及PLA/PC、PLA/PPC这2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。方法 采用双螺杆挤出机将PC、PPC分别与PLA共混改性,采用差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR–FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、电子万能试验机、压差法气体渗透仪研究PC、PPC分别对PLA的改性效果,以及PLA/PC、PLA/PPC 2种热收缩薄膜在拉伸回复过程中的热收缩性能、结晶性能和透氧性能。结果 PC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至16.8 MPa,断裂伸长率提高至26.6%,氧气透过率(To)可以达到1 020.4 cm3/(m²·d·Pa),而回复率(R_r)仅有27.5%。PPC改性后的热收缩薄膜拉伸强度降低至23.6MPa,断裂伸长率提高至12.5%,且PLA/PPC热收缩膜的R_r可以达到83.3%;在拉伸后T_o仅为915.8 cm³/...     

聚酰亚胺/TiO2纳米杂化膜的制备及表征

将间苯二胺，2,2’-双三氟甲基-4,4’-联苯二胺和2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐反应得到可溶性聚酰亚胺(KPI)，再把KPI与TiO₂溶胶共混，经流延制膜并热亚胺化后得到PI/TiO₂纳米杂化膜。通过红外光谱、扫描电镜、透射电镜和能谱仪对PI/TiO₂纳米杂化膜的成分、结构和形态进行表征。结果表明，TiO₂已成功引入PI基体中，并以纳米尺寸均匀分布。热重分析和拉伸实验表明，TiO₂的引入提高了PI/TiO₂纳米杂化膜热的稳定性和力学性能。紫外-可见光谱表明，TiO₂的掺入并不影响PI/TiO₂纳米杂化膜的光学透过率。分别研究了PI/TiO₂纳米杂化膜对亚甲基蓝和刃天青的光催化活性。24 h内，PI/TiO₂(5%)纳米杂化膜对亚甲基蓝的降解率高达96.40%，说明PI/TiO₂纳米杂化膜具有极强的光催化活性，能起到光催化效果的主要原因是杂化...     

纳米级TiO2添加量对陶瓷膜支撑体性能的影响

以黄土、粉煤灰为基础骨料,纳米级TiO₂为烧结助剂,羧甲基纤维素（CMC）为粘结剂,通过挤压成型法和固态粒子烧结法制备陶瓷膜支撑体,对支撑体的纯水通量、耐酸碱腐蚀性能、抗折强度、显气孔率、晶相组成及表面形貌等进行表征,并探究纳米级TiO₂添加量对陶瓷膜支撑体性能的影响。结果表明,纳米级TiO₂的添加可促进支撑体的烧结与致密,在烧结温度为1050℃,纳米级TiO₂的添加量为5%时,支撑体抗折强度为2.874 MPa、纯水通量为2 667.94 L/（m²·h·MPa）、显气孔率为53.473%、酸碱腐蚀率为5.196%与0.354%。纳米级TiO₂作为烧结助剂可生产出性能优良的陶瓷膜支撑体。     

纳米TiO2共混改性PVDF复合膜的制备和性能

将锐钛矿TiO₂纳米颗粒共混于铸膜液中,用溶致相转换分离法制备了纳米TiO₂改性PVDF膜,并对复合膜的结构进行了表征,研究了TiO₂纳米粒子含量对复合膜性能的影响。结果表明,随着TiO₂纳米粒子含量的增加,复合膜的表面水接触角降低、亲水性提高,纯水通量逐渐增加（TiO₂浓度<8%）,复合膜对于蛋白质吸附量降低、膜的抗污染能力提高。当LiC1的浓度（质量分数,下同）为2%、PEG600的浓度为2%、PVDF的浓度为20%、TiO₂的浓度为5%-8%时,杂化膜的孔径大小均匀,TiO2颗粒负载于PVDF膜的骨架中。与PVDF膜比较,TiO₂/PVDF复合膜的亲水性提高、对蛋白质的吸附降低、抗污染能力增强。此复合膜对Cu（Ⅱ）表现出良好的吸附-脱附性能,在150 min内对Cu（Ⅱ）的吸附率为82.19%。     

PVA-壳聚糖/有机累托石复合膜的结构与性能

目的将聚乙烯醇(PVA)引入壳聚糖(CS)/有机累托石(OREC)复合体系制备插层效果、力学性能、抗紫外老化及阻隔性能良好的插层纳米复合膜。方法利用溶液流延法制备PVA-CS/OREC系列复合膜,以XRD及SEM研究复合膜的插层结构及OREC在基体中的分散性,研究复合膜的力学性能、抗紫外辐射性及水蒸气透过性。结果 OREC及PVA添加量较少时可与CS形成良好的插层结构。当OREC质量分数为2%,PVA质量分数为10%时的复合膜(标记为PVA10-CS/OREC2)插层结构最好,OREC在CS及PVA基体中分散性最好,与OREC质量分数为2%且不含PVA的复合膜(标记为CS/OREC2)相比,拉伸强度提高42.2%,断裂伸长率提高30%,水蒸气透过量降低10.2%,复合膜经紫外辐射后拉伸强度保持率、断裂伸长保持率仍达82.5%及68.2%。结论 PVA10-CS/OREC2膜可作为医用膜和药品、食品等的包装材料。     

纳米二氧化钛抗菌包装用纸的性能研究

目的研究不同种类以及不同质量分数的纳米TiO_2抗菌剂对包装用纸抗菌效果和物理力学性能的影响。方法向抗菌纸表面涂布纳米TiO_2抗菌剂悬浮液,并进行干燥处理,再进行抗菌性能及物理力学性能测试,研究纳米TiO_2对抗菌纸抗菌性能和物理力学性能的影响。结果纳米TiO_2抗菌纸对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有抑制作用,不同种类的纳米TiO_2抗菌纸达到最佳抗菌效果的浓度值不同;此外,纳米TiO_2抗菌剂对于纸张的白度、耐折度、撕裂度和耐破度无显著影响。结论纳米TiO_2抗菌纸在保持原有物理力学性能的基础上,可有效抑制细菌的繁殖生长,可作为具有抗菌效果的包装用纸推广使用。     

锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的制备及其性能研究

以纳米锐钛矿型TiO2粉体作为主要原料,锌沸石作为载体,铈离子为掺杂离子,采用浸渍法制备锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料,运用抑菌圈法对其抗菌性能进行评价,用紫外光谱对比纯纳米TiO2抗菌材料和锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料的光催化效果。结果表明,纳米TiO2与硝酸铈的物质的量比为40∶1、反应时间为0.5h、焙烧温度为300℃、pH=3条件下抗菌性能最佳,抑菌圈直径达到34.63mm。锌沸石-Ce/TiO2抗菌材料样品对于大肠杆菌具有明显的抑杀效果。     

纳米TiO2填充改性PP的力学性能研究

为了进一步提高通用塑料PP (聚丙烯) 的力学性能,采用共混方法制备了经钛酸酯偶联剂NDZ-201处理的纳米TiO₂/PP复合材料,并通过对DSC熔融曲线的分析以及材料冲击破坏断口的形貌观察,研究了纳米TiO₂质量分数和钛酸酯NDZ-201用量对PP的增韧、增强效果的影响。试验结果表明:纳米TiO₂/PP复合材料的抗弯强度、抗弯模量和冲击强度随着纳米TiO₂含量的升高明显提高,当含量超过5% 时,力学性能增势趋缓,并且随着纳米粒子含量的增加力学性能出现下降的趋势;纳米TiO₂的加入提高了PP的结晶度,使PP结晶为较多细小的β晶,此外弥散分布的纳米TiO₂粒子显著增加了裂纹扩展阻力;在纳米TiO₂加入量一定的情况下,PP的力学性能与钛酸酯偶联剂NDZ-201用量呈近似抛物线的关系,当NDZ-201用量为2% 时对PP的增强增韧效果最显著。      

PEO改性纳米TiO2/LDPE复合薄膜的光降解性能

以聚氧乙烯(PEO)改性纳米TiO2颗粒作为光催化剂,与低密度聚乙烯(LDPE)树脂复合制备了一种新型可光催化降解的TiO2/LDPE纳米复合薄膜,进行了该薄膜在空气中紫外光照下的光催化降解实验。通过表面接触角、失重率、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等分析技术系统地研究了该复合薄膜的降解性能。结果表明,PEO的加入能提高薄膜的亲水性和TiO2的分散性,提高TiO2的光催化活性,有利于促进LDPE薄膜的降解。TiO2/PEO/LDPE复合薄膜在0.8mW/cm2紫外光强下照射425h,失重率达到15.2%;在4mW/cm2紫外光强下照射500h,失重率达到38.1%。光照后薄膜的拉伸强度和断裂伸长率显著降低,羰基指数升高。     

纳米TiO2在46^#机械油中的稳定性及摩擦学性能研究

利用分光光度法研究表面活性剂对纳米TiO2在46^#机械油中分散性能的影响,确定了最佳表面活性剂及其最佳添加量,用四球摩擦磨损试验机比较了不同质量分数,结果表明,油酸对纳米TiO2在46^#机械油中的分散效果影响最为显著,最佳添加量为1.4wt%;纳米TiO2的引入能明显改善46^#机械油的摩擦学性能,当添加浓度为0.6%时,油品的极压性能比基础油提高144%。     

新型的高杀菌纳米二氧化钛/聚丙烯复合材料的结构和物理特性研究

基于一种新型的纳米二氧化钛(TiO₂)粉体,利用熔体共混方式制备了纳米TiO₂/聚丙烯(PP)复合材料,研究了复合材料的相分散结构、结晶特性、力学性能、杀菌性能和流动性能。结果发现:新型纳米TiO₂在聚丙烯中有较好的分散度,绝大多数纳米TiO₂在聚丙烯中的聚集体尺寸接近于100纳米;新型纳米TiO₂对聚丙烯有一定的结晶成核作用,但并不能提高结晶度;复合材料的力学性能随纳米TiO₂含量的增加呈现出拉伸强度下降,伸长率降低,模量和冲击强度上升的趋势。2％纳米TiO₂含量的聚丙烯复合材料的综合物理机械性能较好。新型纳米TiO₂填充到PP中可以起到良好的抗菌杀菌作用,但也在一定程度上使聚丙烯发生氧化降解,进而导致纳米TiO₂/聚丙烯复合材料的流动性略优于纯聚丙烯。     

聚乙烯醇/纳米银薄膜的制备及其对黄骨鱼保鲜效果的研究

目的研究聚乙烯醇(PVA)/纳米银薄膜的抑菌性能,探索食品保鲜包装新方法。方法以PVA和水为基本原料,戊二醛为改性剂,用溶液流延法制备含有不同质量分数(1%,2%,3%)纳米银的PVA薄膜,分别表征其力学性能和耐水性能。将鱼肉用薄膜包裹,在4℃下贮藏,每隔3 d取样测定菌落数并进行感官分析。结果 PVA/纳米银薄膜对鱼肉有明显的抑菌作用,当纳米银添加质量分数为1%时,薄膜的拉伸强度为19.41 MPa,断裂伸长率为49%,力学性能良好;吸水率为32.2%,润湿角为55.1°,疏水性较好;与空白组相比,鱼肉货架期延长了4 d左右。结论质量分数为1%的纳米银能够增强薄膜的抑菌效果、有效维持鱼肉的感官品质,因此,在冷链运输中有很好的应用前景。     

纳米TiO2与ACF复合净化室内空气初探

介绍了纳米TiO2负载到ACF上的几种主要方法，分析了单一因素如：TiO2表面羟基含量、晶相组成、薄膜的晶粒尺寸、薄膜的厚度、TiO2／ACF比表面积等对TiO2／ACF吸附光催化净化空气性能的影响，对纳米TiO2与ACF相互作用增强净化效果进行了理论分析，为纳米TiO2与ACF复合方法及相互作用的理论研究和复合材料TiO2/ACF对净化空气的性能研究奠定了一定的基础。