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．     

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。     

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。     

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%。     

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。     

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.     

磷酸盐玻璃渗透3Y-TZP全瓷齿科材料的研究

将3Y-TZP粉体经过干压成型和1250℃无压烧结,得到了可切削性能良好、孔隙率适中的多孔3Y-TZP陶瓷基体.配制了磷酸盐玻璃,经过烧结、急冷、粉碎后得到了成分为48.0％ P2O5、25.0％ CaO、10.0％ B2O3、6.0％Al2O3、6.0％ Li2O、3.0％ ZrO2和2.0％ Y2O3的玻璃粉料,玻璃粉料在1100℃渗透温度下具有合适的粘度、良好的渗透性和化学相容性,且平均热膨胀系数与陶瓷基体匹配.在磷酸盐玻璃中引入氧化钇后,渗透多孔3Y-TZP后形成陶瓷/玻璃渗透复合体中,氧化锆以四方相为主,没有发生明显相变.陶瓷/玻璃渗透复合体的弯曲强度和断裂韧性分别达到了380.4 MPa和5.40 MPa·m1/2,且渗透过程中收缩率低于0.1％,达到近“净尺寸”成型标准.     

钛丝负载Pt/TiO2电极的制备及其电催化测定化学需氧量研究

采用阳极氧化的方法,在钛丝上制备TiO2纳米管阵列薄膜,用恒电流沉积的方法在TiO2纳米管表面沉积Pt纳米晶,制备了钛丝负载的Pt/TiO2电极.用SEM对电极的形貌进行了表征,纳米管长度在3.5～10 μm之间与氧化电压和氧化时间密切相关,Pt纳米晶均匀沉积在TiO2纳米管表面.用极化曲线、循环伏安曲线、电流-时间曲线对Pt/TiO2电极的电催化性能进行表征.当沉积电流密度大于1.0 mA/cm2时,制备的Pt/TiO2电极的电催化性能显著高于Pt电极.而且,在甲醛等五种有机物溶液中的电催化结果表明,净电流和理论COD之间表现出很好的线性相关性,说明钛丝负载的Pt/TiO2电极可用于电催化快速检测水体中的化学需氧量.     

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。