基于SiO2-TiO2复合气凝胶制备超疏水光催化自清洁棉织物

采用水基溶胶-凝胶方法成功制备SiO2-TiO2复合气凝胶.分别通过一步浸渍法、一步喷涂法和两步法将复合气凝胶粉末与低表面能物质聚二甲基硅氧烷(PDMS)整理到棉织物上,得到PDMS/SiO2-TiO2整理棉织物,对整理棉织物进行了表征和分析.研究发现:不同方法得到的整理棉织物均具有优异的超疏水、光催化和抗紫外线性能;...     

氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶的超双疏防紫外线纺织品

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,在溶胶-凝胶反应过程中,加入纳米CuS,并采用十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)对其改性,成功制备了氟硅烷改性CuS/SiO2复合气凝胶(F-CuS/SiO2),并将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合应用到棉织物上,制备了超双疏防紫外多功能棉织物。探讨了F-CuS/SiO2质量分数、PDMS质量分数、焙烘温度、焙烘时间等主要因素对整理棉织物疏水性能的影响。结果表明:当F-CuS/SiO2气凝胶为2%,PDMS为1%,焙烘温度为160℃,焙烘时间为8 min时,整理棉织物的疏水性能最佳,水滴接触角可达159.4°,油滴接触角可达151.8°,紫外线防护系数(UPF)为237.43,整理棉织物具有良好的超双疏防紫外自清洁效果。     

PP/SiO2和PET/SiO2复合气凝胶的制备及性能研究

为改善传统SiO2气凝胶脆性较大和易碎等缺陷,选取聚丙烯(PP)针刺非织造布和涤纶(PET)吸声棉非织造布作为增强体,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用酸碱两步法和溶胶-凝胶法,以三甲基氯硅烷(TMCS)为疏水改性剂,再通过常压干燥法制备PP/SiO2和PET/SiO2复合气凝胶.对SiO2复合气凝胶的微观形貌结构及...     

纳米TiO2/SiO2的制备及光催化降解漂白废水中的苯酚

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯作为前驱体水解,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合物,用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对其相组成和结构进行了表征.XRD分析表明,纳米TiO2/SiO2粒子在煅烧温度高达900℃时也未出现金红石型,而且随着SiO2含量的增加,TiO2/SiO.晶体颗粒越来越小.TEM照片显示,TiO2/SiO2纳米粒子形状基本为球形,粒径20～40nm.UV-Vis分析表明,SiO2含量的增加使得TiO2/SiO2吸收峰发生红移,吸光度也大大增加.另外,TiO2/SiO2粒子在降解苯酚的过程中表现出高催化活性,其中配比为90/10(Ti/Si质量比)的TiO2/SiO2粒子催化性能最好,其在125W紫外灯下照射8h后,苯酚的降解率达到83.1%.     

基于疏水型二氧化硅气凝胶制备无氟自清洁超疏水棉织物

以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为硅源,水为溶剂,在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作用下,通过溶胶-凝胶反应,并采用环境压力干燥法(APD)制备了超疏水二氧化硅气凝胶.将二氧化硅气凝胶粉和聚二甲基硅氧烷(PDMS)通过喷涂法整理到棉织物上,分别采用扫描电镜、红外光谱仪、接触角测量仪对整理棉织物的结构、形貌和疏...     

TiO2/SiO2的制备与光催化降解甲基橙

为了探讨Ti02晶粒形貌对光催化过程的作用规律,研究吸附法和浸渍法制备的TiO2光催化剂降解甲基橙的过程,并考察制备反应条件对催化剂形貌和活性的影响.通过剖析反应的基本过程后得出,扩散过程与表面反应过程耦合,催化剂活性与甲基橙浓度的相对高低决定反应过程的控制步骤,从而对表观级数产生影响.在催化剂活性的考评中发现,低Ti含量以及小粒径情况下影响光催化的关键因素是晶型,其次为含量、粒径.吸附法制备的光催化剂Ti含量高,粒径小,可控性好,具有比浸渍法制备的材料更好的催化性能.随着水量的增加,吸附相反应技术的优势越来越显著.     

SiO2气凝胶的制备及其在隔热涂层织物中的应用

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂,通过溶胶-凝胶法,采用常压干燥工艺制备疏水改性SiO2气凝胶,并应用于隔热涂层织物的制备.研究TEOS、H2O、EtOH物质的量比,pH,TEOS、TMCS物质的量比对气凝胶密度和导热系数的影响,优化工艺条件;采用SEM、全自动比表面积与孔径分析仪、水接...     

涤纶织物表面TiO2/氟硅烷超疏水层构筑及其性能

为制备具有拒水、拒油、抗紫外线功能的涤纶织物,以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-水热法在涤纶织物表面原位生成纳米TiO₂,然后采用氟硅烷(1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷)对其进行低表面能修饰。分析了涤纶表面形貌、结晶结构和表面化学成分、表面润湿性能的变化,并对修饰后织物的拒油等级和抗紫外线性能进行测试。结果表明:整理后涤纶织物表面生成锐钛矿型TiO₂,氟硅烷均匀沉积在纤维表面;TiO₂-氟硅烷联合整理后涤纶织物的拒水拒油性能显著提升,其表面水接触角达153°,拒油等级达到6级;对紫外线A段和B段的平均透光率分别下降至0.37%和0.01%。     

ZrO2/SiO2改性隔热纤维素微纤维气凝胶复合织物的制备及其性能

为制备一种隔热的功能纺织品,分别以涤棉混纺机织物、PP熔喷无纺布、PP纺粘无纺布为骨架材料,将经2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)介导氧化后的纤维素微纤维与Zr⁴⁺、SiO₂前体溶液的混合液浇筑到织物表面,经冷冻干燥后制备ZrO₂和SiO₂改性的隔热纤维素微纤维(CMF)气凝胶复合织物。通过傅立叶红外(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热成像仪、厚度仪、强力拉伸仪等对气凝胶复合织物进行表面形貌、化学组成、隔热性能及服用性能分析。结果表明：气凝胶复合织物具有较高孔隙率,且气凝胶层与织物表面结合良好;FTIR和XRD表明Zr和Si成功附着在织物表面构成耐高温层;随着气凝胶层厚度的增加,复合织物的隔热性能也有所提升。本文制备的气凝胶复合织物具备优良的隔热性能,且服用性能良好。     

改性SiO2水溶胶在棉织物超疏水整理中的应用

采用溶胶-凝胶法,以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,氨水为催化剂,十六烷基三甲氧基硅烷为添加剂,在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠作用下制备了改性纳米SiO2水溶胶,并将其成功应用于棉织物的超疏水整理.通过控制氨水用量和表面活性剂浓度,制备不同颗粒尺寸及粒径分布的改性SiO2水溶胶,讨论溶胶粒径大小及分布对棉织物拒水性的影响.采用...     

TiO2/SiO2气凝胶隔热涂层帐篷材料的制备

试验选取TiO2和SiO2气凝胶,制备SiO2气凝胶涂层剂、TiO2涂层剂以及TiO2/SiO2气凝胶涂层剂,并将其涂覆在帐篷表面,制得隔热帐篷材料。通过测量涂层织物的内外温差、拉伸断裂强力和导热系数,讨论功能粒子质量分数对隔热效果的影响。结果表明,未涂层织物内外温差为19.8℃;当SiO2气凝胶质量分数为5%时,织物内外温差为7.9℃;当TiO2质量分数为12%时,织物内外温差为2.6℃;当两者复配以后,5%SiO2气凝胶+12%TiO2时,帐篷隔热性能最好,和未涂层织物相比,内外温差降低17.2℃,拉伸断裂强力为2 173.3 N,导热系数为0.056 W/(m·K)。     

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。     

棉织物的纳米TiO2防紫外线整理

采用纳米TiO2和聚乙二醇等制备棉织物的抗紫外线屏蔽剂,分析纳米TiO2结构、浓度以及聚乙二醇的分子量对其抗紫外线屏蔽能力的影响,同时分析研究TiO2整理棉织物的耐水洗性能、光老化性能及断裂强度。     

氧化石墨烯协同TiO2/SiO2改性涤/棉织物的抗菌持久性与服用性

为解决单一TiO₂改性涤/棉织物在可见光下光催化效率低、抗菌活性弱且不持久等问题,采用氧化石墨烯协同TiO₂/SiO₂掺杂复合改性涤/棉织物。利用场发射显微镜、明暗条件下的抗菌性实验、纺织品色牢度实验、拉伸断裂测试和弯曲性能测试等手段对复合改性前后织物的微观形貌、抗菌性及抗菌持久性、服用性能等进行分析评价。结果表明:在可见光下,TiO₂/SiO₂/氧化石墨烯复合改性织物表面纳米粒子涂覆均匀,抑菌率在99%以上,复合改性织物在15次水洗后其抑菌率仍保持为98.5%;虽然改性后织物的拉伸断裂性能、透气性能、手感等都有一定程度的损失,但损失影响不大。     

SiO2气凝胶/聚酯-聚乙烯双组分纤维复合保暖材料的制备及其性能

为开发综合性能优异的复合保暖非织造材料,以聚酯-聚乙烯(PET-PE)双组分皮芯结构复合纤维为主体,通过热风工艺,采用自然沉降法使SiO₂气凝胶粉末粘附于复合纤维表面,制得SiO₂气凝胶/聚酯-聚乙烯纤维复合非织造材料。对复合非织造材料表面SiO₂气凝胶粉末质量分数、微观结构、保暖性能、压缩回弹性能、拉伸性能、透气性能进行测试与分析。结果表明:SiO₂气凝胶粉末与聚酯-聚乙烯复合纤维可有效结合,SiO₂气凝胶粉末的加入对纤维网具有一定的支撑作用,提升了复合非织造材料的压缩回弹性能、拉伸性能,同时因增加了纤维间静止空气的含量,使复合非织造材料的保暖性能得到提升。     

钨杂二氧化钛负载棉织物的微波法制备及光催化性能

采用(NH4)2TiF6为原料,钨酸钠和钨酸铵作为钨源在微波加热的条件下反应生成钨掺杂的锐钛矿W-TiO2,并采用微波辅助法原位处理到棉织物上从而赋予棉织物光催化性能。讨论了(NH4)2TiF6和H3BO3的摩尔比、微波加热温度、钨掺杂比等因素对TiO2晶型的影响,结果表明：(NH4)2TiF6和H3BO3以不同比例混合、微波加热温度、钨掺杂对TiO2晶型没有影响。研究了前驱体浓度、钨掺杂量、微波反应时间及温度对织物光催化性能的影响。制备具有光催化性能的W-TiO2/棉织物的最优工艺是：前驱体浓度为0.05mol/L,95℃微波加热45min,钨的最佳掺杂比例是5%。     

废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化降解染料性能

针对废弃口罩和印染废水处理难题,利用金属有机骨架ZIF-8高度可调的孔径、大的比表面积、优异的吸附和光催化活性,基于化学共沉淀法和煅烧技术制备出ZIF-8/Ag/TiO₂异质结,并将其负载到废弃的口罩上。对颗粒物和口罩复合材料的形貌、结构、比表面积、键合状态、能带结构和热稳定性进行了分析,测定了吸附、光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料性能。研究结果表明:较原始口罩,废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO₂复合材料的吸附、可见光光催化降解亚甲基蓝染料能力分别提高了12.9倍和4.8倍,且可多次重复使用;较ZIF-8和ZIF-8/TiO₂,ZIF-8/Ag/TiO₂异质结吸附能力和可见光光催化活性增强。Ag掺杂ZIF-8/ZnO与C、N掺杂TiO₂使得ZIF-8/Ag/TiO₂异质结带隙变窄,且有孔的中空结构能够更加充分地吸收可见光。