羟基磷灰石抗菌复合材料在纺织品功能整理中的应用

介绍了羟基磷灰石抗菌复合材料的制备方法[载银羟基磷灰石(共沉淀法和表面改性法,从经济角度考虑,倾向于使用表面改性法)、纳米TiO2/羟基磷灰石(在纳米TiO2表面包裹羟基磷灰石粒子、制得负载型光催化剂、微弧氧化、溶胶-凝胶、电沉积等)]、抗菌、光催化机理以及在纺织品功能整理中的应用(载银羟基磷灰石在织物抗菌整理中的应用、纳米TiO2/HAP复合材料在织物抗菌、防紫外整理中的应用).     

微波改性Ce/TiO2光催化剂的制备及其降解活性艳红3BS的研究

利用溶胶-凝胶法合成了TiO2及Ce/TiO2光催化剂,并用微波进行处理.借助XRD对合成的纳米光催化剂微观结构及性能进行了研究.结果表明:TiO2经铈掺杂并经微波改性后的光催化降解效果优于单独铈掺杂改性的TiO2,铈单独掺杂改性的TiO2的光催化降解效果优于未掺杂改性的TiO2.     

TiO2纳米棒复合织物的制备及其光催化和抗菌性能

为制备具有光催化和抗菌性能的功能织物,采用低温水热法,使用TiCl3为Ti源,在涤纶织物表面垂直生长TiO2纳米棒,制备了包覆有TiO2纳米棒的柔性有机织物.利用SEM、TEM、FTIR、XRD和XPS等对复合织物的结构和形貌进行表征和分析,并测试复合织物在紫外光下的光催化性能和可见光下的抗菌性能.结果表明:该复合织物...     

纳米TiO_2的硅烷偶联剂表面接枝改性

用γ-脲基丙基三乙氧基硅烷偶联剂对纳米TiO2进行改性,研究pH值、偶联剂质量分数、改性温度、改性时间等因素对纳米TiO2改性效果的影响。采用粒径、亚甲基蓝降解率等手段表征纳米TiO2的改性效果。结果表明,当硅烷偶联剂质量分数为0.5%、pH值4、改性温度60℃、改性时间1h时,纳米TiO2的表面改性效果最佳,改性后的纳米TiO2平均粒径比改性前小,分散性和稳定性增强,对亚甲基蓝溶液的光催化降解能力提高。     

纳米TiO2对改性棉织物耐久性整理工艺研究

正纳米TiO2粒子与织物的坚牢结合是纳米功能纺织品开发和应用的关键技术。利用硅烷偶联剂对棉织物进行改性预处理,并用轧-烘-焙及轧-烘-高压汽蒸二种工艺将纳米TiO2处理到改性棉织物上,通过扫描电镜(SEM)、织物的抗紫外线及光催化性能的变化对经处理的棉织物表面结构及性能进行表征和研究。结果表明:采用轧-烘-高压汽蒸工艺有利于纳米TiO2在棉织物上的坚牢结合,并有较明显耐久性;当硅烷偶联剂用量为2.5g/L时,所改性的棉织物经纳米TiO2处理后的耐洗性最好。同时在20次洗涤后,织物的抗紫外线性能略有下降,光催化性能和处理后的织物机械性能几乎无变化,而织物白度却得到了提高。     

中性纳米TiO2水溶胶的制备及应用

以TiCl4为原料,采用共沉淀胶溶法合成纳米TiO2溶胶,并应用于纺织品功能整理.探讨改性剂对纳米TiO2结构和性能的影响,通过XRD和Zeta电位法对纳米TiO2的晶型和稳定性进行表征.结果表明,改性后纳米TiO2溶胶的pH值接近中性,分散稳定性好,光催化活性较高.经改性纳米TiO2溶胶整理后的织物具有优异的光催化活性,在60 min内对有机挥发物(丙酮)降解率可达63.33％;整理织物的抗紫外性能显著提高,经3％纳米TiO2溶胶整理织物的UPF指数从整理前的6.05增加到54.32,达到极好的防护等级.     

银/二氧化钛可见光催化自清洁织物的制备及其性能

为制备基于可见光光催化降解机制的自清洁织物,吡咯(Py)为单体,以硝酸银为银源,通过化学氧化聚合在商业化的纳米二氧化钛(TiO2 )表面形成聚吡咯掺杂银包覆层(PPy-Ag/ TiO2 ),然后高温焙烧去除PPy,获得可见光响应催化剂银/ 二氧化钛(Ag/ TiO2 )。通过共分散溶液用浸渍涂覆法将其涂覆到聚丙烯腈(PAN)纤维上,经加捻、合股织制成织物。借助扫描电子显微镜、红外光谱分析仪、热重分析仪、紫外可见分光光度计等测试织物的结构和性能。结果表明：Ag/ TiO2 粒子较均匀地负载到PAN 纤维表面,其负载率约为3. 17%;涂覆Ag/ TiO2 的织物对亚甲基蓝、罗丹明B 和红酒在可见光下具有良好的降解作用,表现出良好的自清洁效果;经多次洗涤后,该织物仍保持良好的光催化效果,具有良好的耐洗牢度。     

HAP/纳米TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究

以偏钛酸为原料,采用碱中和沉淀法制备锐钛型纳米TiO2,同时以Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4为原料,通过沉淀法制备羟基磷灰石(HAP).再用纳米TiO2和HAP通过浸渍法合成TiO2/HAP复合材料.X衍射结果表明:产物TiO2为纯锐钛型,HAP为纯HAP相,TiO2/HAP复合物由结晶良好的锐钛矿型纳米TiO2与HAP组成.由紫外-可见反射光谱可知,TiO2/HAP复合后,其光响应性能比纯TiO2有所提高.光催化降解试验结果表明,当TiO2/HAP复合材料中m(HAP)∶m(纳米TiO2)=98∶2时,对二氯甲烷光催化降解效率较高.     

纳米Ti O2改性天然聚合物包装膜的研究进展

纳米TiO2具有稳定性高、分散性好、光催化优良等性质,是一种新型的化工材料,被广泛应用于改性天然高聚物材料等方面。综述纳米TiO2改性蛋白质、淀粉、纤维素、壳聚糖等天然高聚物包装膜的效果及其改性机理,并从降低成本和提高综合性能两个方面对其进行了展望。     

织物负载S-N共掺杂TiO2薄膜的光催化降解活性染料研究

采用溶胶-凝胶法制备S-N共掺杂改性纳米TiO2溶胶,通过浸溃工艺对棉织物进行整理,制备出织物负载S-N共掺杂TiO2薄膜.探讨了在日光灯照射下,其对活性红MS模拟活性染料废水的光催化活性.结果表明,在日光灯照射下,织物负载S-N共掺杂TiO2薄膜的光催化降解率大大高于织物负载TiO2薄膜的降解率;对活性红MS的光催化降解效果随染液中氯化钠浓度的升高而降低,随碳酸钠浓度的升高而提高.     

光接枝丙烯酸棉纤维素基TiO2/C光催化剂的制备与光催化性

针对回收利用废弃棉织物的功能和附加值低的问题,采用光接枝丙烯酸的废弃棉纤维素为模板,钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,经磷酸二氢铵处理后,通过表面溶胶凝胶法和火焰燃烧的方法制备具有纤维形貌的锐钛矿型二氧化钛和炭（TiO2/C） 的复合光催化材料。分别研究了丙烯酸接枝改性、磷酸二氢铵处理对TiO2/C光催化性能的影响。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和热重分析对TiO2/C光催化材料的表面形貌和晶体结构以及质量损失率进行分析。结果表明,质量分数为30%的丙烯酸光接枝改性棉织物,经质量分数为15%的磷酸二氢铵溶液浸渍处理,用钛酸丁酯溶液抽滤沉积10次,在空气中燃烧2h制得的TiO2/C光催化剂具有较为优异的光催化性能。此时的光催化剂中锐钛矿型二氧的粒度相对较小,分布较均匀,更有利于光催化降解。     

二氧化钛水热改性涤/棉混纺织物的自清洁性能

为赋予涤/棉混纺织物光催化自清洁性能,基于水热合成技术,分别使用钛酸四丁酯、硫酸钛以及硫酸氧钛在涤/棉混纺织物表面负载纳米TiO₂颗粒,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪和紫外-可见光漫反射光谱仪等对TiO₂改性涤/棉混纺织物的结构和性能进行分析,比较了不同种类TiO₂前驱体改性涤/棉混纺织物可见光下降解污物的自清洁能力。结果表明:较钛酸四丁酯和硫酸钛改性的涤/棉混纺织物,硫酸氧钛改性涤/棉混纺织物接枝的锐钛矿型TiO₂颗粒多且尺寸小,光吸收能力增强,禁带宽度减小,其光催化自清洁性能优异,5次洗涤后自清洁性能没有明显减弱。     

负载纳米TiO2织物的制备及甲醛降解

 为提高室内装饰织物对甲醛的吸附能力及过滤纺织材料对甲醛的过滤能力,采用射频磁控溅射方法,在纯棉机织物和涤纶针织物表面负载二氧化钛(TiO₂)功能纳米结构层。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别分析其表面形貌和晶态结构,对2种负载TiO₂织物光催化降解甲醛气体的性能进行了对比分析。实验表明,在相同制备工艺条件下,TiO₂功能层的结构形态有较大区别,且负载纳米TiO₂的棉织物光催化降解甲醛气体的性能优于负载纳米TiO₂的涤纶织物。     

PBA/TiO_2复合胶乳整理棉织物的性能

以原位乳液聚合制得的聚丙烯酸丁酯PBA/TiO2复合胶乳为整理剂,通过浸轧对棉织物进行功能整理,并与经TiO2水分散液、PBA胶乳与TiO2分散液共混物、黏合剂VTECO与TiO2分散液共混物等3种不同整理剂整理的棉织物进行功效和服用性能比较。结果发现,在相同的整理工艺下,经自制PBA/TiO2复合胶乳整理的棉织物表面TiO2粒子尺寸较小,分散较好,织物表面附着层较薄、较均匀,纱线内纤维间黏连较少,因而经相应整理的棉织物具有较好的抗紫外线和抗老化性能,且对棉织物原有的白度、手感等服用性能影响较小,这与PBA/TiO2复合胶乳整理本质上实现的是对纱线内单纤维的均匀薄型包覆有关。     

PBA/TiO2接枝复合整理剂及其整理棉织物的抗紫外线性能

 通过原位乳液聚合制备了TiO2粒子表面接枝率为13.5%的PBA/TiO2接枝复合胶乳,以其为整理剂,通过浸轧对棉织物进行抗紫外线整理。研究表明：经PBA/TiO2接枝复合整理剂整理的棉织物具有优异的抗紫外性能和耐洗性能。扫描电镜观察发现,经PBA/TiO2整理的棉纤维表面TiO2粒子附着量大,分散更均匀。认为是纳米TiO2粒子表面存在的PBA接枝聚合物抑制了TiO2在棉纤维表面的团聚倾向,提高了TiO2与纤维聚合物的相容性和结合牢度,因而经接枝整理剂整理的棉织物具有良好的抗紫外性能。     

改性TiO_2纳米线对棉织物的抗紫外及自清洁整理

利用自制的改性TiO_2纳米线对棉织物进行功能性整理,赋予棉织物抗紫外及自清洁性能。整理后的棉织物获得了较好的抗紫外性能和自清洁性能,UPF值可达77.21,紫外平均透过率TUVA为11.04%,TUVB为0.41%。在24 W紫外灯的照射下,滴有辣椒油的功能性棉织物在7 h内可实现自动清洁表面油污的功能,且由于改性TiO_2纳米线表面具有大量活性官能团,能以化学键的形式连接到纤维表面,使织物具有持久的耐洗性。     

多酸基金属-有机框架负载棉织物的制备及其光催化性能

为制备具有光催化性能的棉织物,通过引入金属有机框架材料,将尺寸适合的多金属氧酸盐装入其中,从而实现多金属氧酸盐在棉织物上的原位生长。研究了金属离子反应时间、多金属氧酸盐用量、有机配体和多金属氧酸盐的反应时间对制备的负载有多酸基金属-有机框架(POMOF)棉织物光催化性能的影响,借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等对POMOF负载棉织物的形貌与结构进行表征。结果表明:对棉织物进行羧基化改性,可在其表面形成多的活性位点;当改性棉织物在硝酸铜溶液中反应12 h,均苯三甲酸与多钨酸盐的量比为 1∶14, 有机配体和多酸的反应时间为10 h时,POMOF负载棉织物在135 min内对罗丹明B溶液(10 mg/L)的降解率达92.23%;该POMOF负载棉织物具有良好的光催化性能,在印染废水降解方面有较大潜力。     

不同纳米TiO2负载棉织物在染料降解反应中的比较研究

将低温制备的两种纳米TiO2水溶胶和两种商品化纳米TiO2粉体（5 nm和30 nm）通过浸轧工艺负载于棉织物表面形成纳米TiO2负载棉织物。在经过XRD和SEM表征后,四种纳米TiO2负载棉织物被用于纺织染料酸性红88的降解反应中,考察和比较了它们的光催化降解性能。结果表明,四种纳米TiO2都属于锐钛型,但是水溶胶中的纳米TiO2结晶并不完善。两种纳米TiO2水溶胶和5 nm纳米TiO2粉体在纤维表面所形成薄膜具有相似的形貌,但是与30 nm纳米TiO2粉体所形成薄膜形貌明显不同。两种纳米TiO2水溶胶和5 nm纳米TiO2粉体负载棉织物在酸性和中性介质中的催化降解性能高于30 nm纳米TiO2粉体负载棉织物,但是在碱性介质中两种纳米TiO2粉体负载棉织物的催化降解性能却高于两种纳米TiO2水溶胶负载棉织物。在可见光辐射条件下30 nm纳米TiO2粉体负载棉织物 的催化降解性能显著低于其它三种纳米TiO2负载棉织物,而氯化钠或十二烷基苯磺酸钠存在时纳米TiO2粉体负载棉织物却显示出比纳米TiO2水溶胶负载棉织物更好的催化降解性能。     

溅射功率对沉积纳米TiO2织物光催化性能的影响

室温条件下采用直流磁控反应溅射技术在涤纶纺粘非织造织物表面生长二氧化钛（TiO2）薄膜。采用X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪和原子力显微镜对不同溅射功率条件下所制备TiO2薄膜的结构和表面形貌进行表征,研究溅射功率对薄膜沉积速率以及沉积纳米TiO2织物光催化性能的影响。实验表明：在一定范围内,溅射功率对沉积薄膜的化学结构影响不大,但溅射功率增加,薄膜的沉积速率和溅射效率提高,薄膜均匀性、致密性增加,沉积纳米TiO2织物光催化性能提高。但过高的溅射功率使靶材出现过温,不仅使薄膜沉积速率降低,均匀性下降,而且易损伤靶材。     

超疏水棉织物制备及其在油水过滤分离中应用

针对目前超疏水材料表面耐久性较差的问题,将十八胺和十二烷基三甲氧基硅烷改性的SiO₂颗粒与聚二甲基硅烷的混合溶液浸涂到棉织物表面制备超疏水棉织物,对其化学成分、表面形貌、接触角、机械耐久性、化学稳定性和油水分离性能进行测试与表征。结果表明:当聚二甲基硅烷添加量为1.0 mL,改性SiO₂颗粒添加3.0 g时,棉织物展现出良好的超疏水性,与水滴的静态接触角为164.5°,其在机械磨损和酸碱环境下表现出良好的稳定性;用超疏水棉织物作为过滤材料,其油水分离效率达90%以上。该超疏水棉织物坚固、环保,易于制造,在油水分离领域具有广阔的应用前景。