TiO_2表面改性对聚酰胺6纤维强度及染色性能的影响

将TiO2表面包覆无定形TiO2,再经复配偶联剂改性后,分散在己内酰胺-水体系中乳化,于聚合釜中水解开环聚合,得到全消光聚酰胺6(PA6)切片。PA6切片经熔融纺丝制得PA6全消光纤维,并织成PA6全消光织物。用热重分析仪、纳米激光粒度仪、沉降试验等研究了改性TiO2的性能及在己内酰胺-水体系中的分散性;用差示扫描量热仪、扫描电子显微镜等研究了PA6全消光纤维结晶性能和截面形貌。结果表明:经复配偶联剂改性的TiO2在树脂基体中有很好的分散性;PA6全消光纤维的可纺性好;加入改性的TiO2后,PA6纤维的强度提高了25%,但对PA6纤维的熔融温度没有影响;改性PA6全消光织物的上染率提高了10%。     

铜离子掺杂对TiO2纳米颗粒膜结构和性能的影响

采用溶胶－凝胶法在普通的载玻片上制备了锐钛矿型TiO2和过渡金属Cu离子掺杂TiO2薄膜。通过XRD，UV－VIS，XPS，AFM表征了合成的薄膜，表明铜离子掺入后，薄膜变得更加致密。铜离子以Cu2O的形式存在。在紫外光照射下，TiO2薄膜表现出明显的亲水性。对于掺铜的TiO2薄膜，随着铜掺杂量的增加，铜（I）对亲水性能的抑制作用亦增强。     

煅烧温度对二氧化钛纳米晶性能的影响

研究了不同煅烧温度下,锐钛矿相、混晶和金红石相二氧化钛纳米晶的 粒径、比表面积和吸收光谱的变化。经相同的温度煅烧后,金红石相二氧化钛纳米晶的生长速率和比表面积下降速率均大大高于锐钛矿相,表明高温反应或煅烧难以获得金红石相纳米晶,真空热处理的金红石相二氧化钛纳米晶可以保持较高的比表面积和较小的粒径,但易导致非化学配比、晶格缺陷并降低了粉体的性能。     

辐射降温纳米纤维医用防护服面料及传感系统集成

针对传统医用防护服的穿着舒适性差、功能单一等问题,采用静电纺丝法制备了具有辐射降温功能的二氧化硅/聚偏氟乙烯(SiO₂/PVDF)纳米纤维,采用热压法将SiO₂/PVDF纳米纤维与非织造布制成新型防护服面料(SiO₂/PVDF-NWF)。测试了SiO₂/PVDF纳米纤维的结构和红外光透过率,以及新型防护服面料的穿着舒适性、防护性、辐射降温性能。结果表明:在质量分数为15%的PVDF纺丝液中,当SiO₂粒径为2 μm,SiO₂与PVDF的质量比为0.15时,SiO₂/PVDF纳米纤维的红外光透过率最好;将传统防护服上的部分面料替换为SiO₂/PVDF-NWF,测试人员穿着时的服内温度比传统防护服低2 ℃,相对湿度下降5%。此外,在辐射降温防护服面料上集成了血氧、温湿度和定位传感器,构筑了多功能防护系统,其在医疗应急方面具有广阔的应用前景。     

氧化铋/硅藻土复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

将硅藻土分散在硝酸铋溶液中,经冷冻干燥后于空气中煅烧得到了Bi2O3/硅藻土质量比为0.10:1.00～0.60:1.00的一系列复合光催化剂。用X射线粉末衍射、场发射扫描电子显微镜、比表面积及孔径分析仪对所制备的产物进行了结构表征。以500W氙灯为光源,亚甲基蓝为模拟污水中有机染料,评价了复合光催化剂的可见光催化性能。结果表明:晶粒尺寸约31.7nm的Bi2O3较好地分散在硅藻土表面,既保留了硅藻土自身的多孔结构,又发挥了Bi2O3的可见光催化性能。负载Bi2O3的复合光催化剂能吸收波长小于520nm的可见光和紫外光,Bi2O3/硅藻土质量比为0.40:1.00时,氙灯光照2h能将20mg/L的亚甲基蓝溶液降解90%以上。     

基于Langmuir-Blodgett法的无机纳米线取向组装与可编辑化层间设计

低维纳米材料的取向组装,是实现薄膜、涂层、陶瓷体等宏观材料性能提升的有效手段。为了实现高效且大规模的组装过程﹐研究人员开发了多种纳米线自组装方法。其中Langmuir-Blodgett（LB）方法由于取向程度高且易于操控,一直备受研究者们的喜爱﹐但此方法也存在工艺参数调控困难、组装时间较长、纳米线的普适性不强等问题。本文基于LB法﹐以一维（1D）纳米导体（Ag纳米线）与无机半导体（MoO3 纳米线和W18O49纳米线）为取向组装基本单元,详细研究与讨论了不同纳米线的组装工艺和纳米线组装中的动力学问题﹐并以此为基础,实现了纳米线同质/异质多层结构的组装。     

工艺参数对磁控溅射WO_3薄膜电致变色性能的影响

本文采用磁控溅射法制备了用于电致变色器件的WO_3薄膜,用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其物相组成、微观形貌以及电致变色性能进行了表征。结果表明:在溅射压强为2 Pa、氩氧比为60:20时所制备的WO_3薄膜厚度适中,且有利于离子的嵌入/脱出,而以此薄膜制备的电致变色器件光调制范围最大,褪色时间最短,着色效率达82.9 cm~2/C。     

Fe2O3/TiO2和ZnO/TiO3纳米颗粒薄膜的亲水性能和光催化性能的研究

采用溶胶—凝胶法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO2和过渡金属铁、锌离子掺杂的TiO2薄膜，并通过XRD、XPS、AFM表征了合成的薄膜．结果表明铁和锌离子掺入后，TiO2薄膜变的更加致密．铁离子和锌离子分别以Fe2O3和ZnO的形式存在．在紫外光照射下，TiO2薄膜表现明显的亲水性．金属离子掺杂的TiO2薄膜，亲水性能明显增强．铁离子掺入对光催化降解甲基橙有一定的抑制作用；少量的锌离子掺入对光催化降解甲基橙有促进作用，锌离子掺入量增大后，效果并不明显．     

ZnO介晶填料的制备及其齿科复合树脂的性能

无机填料是齿科修复复合树脂的主要成分, 它对复合树脂的性能和功能至关重要。本文以三乙醇胺为软模板剂, 六水合硝酸锌为主要原料, 水热法制备平均晶粒尺寸37.5 nm ZnO晶粒构筑的微米级多孔介晶微球, 具有良好的有序性。经γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)对ZnO介晶微球改性后, 与改性的SiO₂微球混合, 添加到Bis-GMA/TEGDMA树脂体系中, 制成复合树脂。通过形貌和性能测试发现, 20wt% ZnO介晶填充的复合树脂中填料分散均匀、力学和耐磨损性能优异, 其中树脂弯曲强度133 MPa、弯曲模量9.8 GPa; 磨损3000次后, 树脂体积损耗为1.02 mm ³, 磨损量比商业ZnO微球和单纯SiO₂填充的复合树脂分别降低了88.7%和90.8%。而且, 含氧化锌的复合树脂对口腔中变异链球菌的抗菌率达到99.9%。     

二氧化钛基纳米材料及其在清洁能源技术中的研究进展

二氧化钛纳米材料是当前纳米科技的研究热点,其在太阳能光催化分解水制氢、二氧化碳的光催化还原、染料敏化太阳能电池等清洁能源技术方面均显示了重大的应用前景.本文主要综述了近年来二氧化钛基纳米材料的研究趋势、存在的主要问题,以及这些材料在上述清洁能源利用中的最新进展.对备受关注的非金属掺杂、高能面暴露的二氧化钛、染料敏化太阳能电池阳极致密层等热点问题进行了评述和展望.