PVDF/PDDA静电自组装超薄膜的制备与表征

提出了一种制备纳米量级铁电聚合物PVDF/PDDA超薄膜的新方法。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和极化处理后的聚偏氟乙烯(PVDF)复合超薄膜是通过层与层的静电自组装(LbL-SA)方法制备的,厚度约30~150 nm,每层膜厚度约为9 nm。PVDF/PDDA多层膜通过石英晶振微天平(QCM)、红外频谱仪、原子力显微镜(AFM)进行了测试与表征。QCM表征结果表明,PVDF与PDDA超薄膜能较好地交替组装;AFM表明PVDF/PDDA聚合物超薄膜的表面均匀、薄膜致密。与PVDF厚膜的电阻性能相比,PVDF/PDDA复合超薄膜的电阻性能有了很大提高。     

氧化硅基FeOOH/TiO_2纳米复合膜的自组装制备与表征

以氧化硅(SiO2)为基底,在其上组装磺酸根(SO3H)为外侧功能团的自组装分子单层。以此为模板,先后采用TiCl4-HCl液相反应体系和FeNO3-HNO3液相反应体系诱导制备了FeOOH/TiO2复合薄膜。通过SEM和HRTEM对该薄膜表征,确定它们分别属于锐钛矿和针铁矿(α-FeOOH)结构,并对其生长机理进行了探讨。TiO2薄膜的形成与基底磺酸基团之间的相互作用有关,α-FeOOH的形成既受基底单分子层磺酸基团的调控,也受到TiO2表面键的化学作用,HRTEM观察到纳米锐钛矿和针铁矿二者可通过合适的界面如TiO2-(004)/(111)-α-FeOOH共晶生长。     

吖啶橙修饰金纳米自组装膜制备及其性能研究

采用水相硅烷化方法,将γ-氨基丙基三乙氧基硅烷[H2N(CH2)3Si(OC2H5)3](APES)组装在石英表面,在基底表面修饰上氨基为末端的单层膜,并进一步在这种功能化的单层膜基底上组装金纳米粒子得到金纳米粒子/APES/石英的纳米复合结构。以制备的金纳米粒子自组装膜修饰石英为基底、半胱胺酸为中介,利用吖啶橙(AO)和半胱胺酸的化学吸附作用,将吖啶橙间接组装在金纳米粒子自组装膜修饰石英基底表面,制备出具有荧光特性的超分子自组装膜AO/Cys/AuNP/APES/Quartz。文章着重研究了吖啶橙修饰金纳米粒子自组装膜的制备和组装条件,以及用原子力显微镜、紫外吸收光谱、荧光光谱对膜进行表征。基于膜具有的荧光性质,有望发展一种新型的荧光传感器。     

PVDF/TiO_2复合平板超滤膜的制备与性能研究

采用自制纳米TiO2溶胶、商品化纳米TiO2粒子溶胶表面涂覆PVDF膜制得PVDF/TiO2复合膜.通过纯水通量、截留率、接触角以及抗污染性能等实验,考察了不同粒径、浓度的纳米TiO2溶胶对PVDF膜性能的影响,并利用FT-IR和SEM表征了该复合膜的微观构造.结果表明:复合膜的分离性能得到提高,且自制纳米TiO2溶胶改性的PVDF膜综合性能较优异,其接触角由改性前的85.0°降至46.0°,并且去离子水清洗50min后,通量恢复率稳定在95%以上;FT-IR分析显示,复合膜表面羟基数有所增加;SEM观察表明,在PVDF膜表面镶嵌和吸附有一定量纳米TiO2粒子使复合膜呈现出良好的抗污染性能.     

载银TiO2纳米管/PVDF共混杂化膜的性能

将载银TiO2纳米管(AgTNT)添加到PVDF铸膜液中,利用相转化法制备载银TiO2纳米管/PVDF杂化膜;通过扫描电子显微镜、接触角测定、过滤实验和抑菌实验等考察了杂化膜的微观结构、亲水性、抗污染性和抑菌性,并研究了杂化膜在光照下的自清洁能力.结果表明:添加适量AgTNT纳米材料后,杂化膜的分离性能、亲水性、抗污染性和抑菌性都得到了改善;膜清洗实验表明采用曝气/光照组合清洗可以使杂化膜的通量恢复率达到86.2%;在多次污染-清洗循环使用中,杂化膜表现出了稳定的通量恢复率.     

纳米银的制备及自组装研究

针对纳米银颗粒在化学还原法制备过程中的团聚及不易组装等问题,以AgNO3和NaBH4为主要原料,通过采用不同性质的溶剂、不同离子型的表面活性剂和硝酸银的加入量来实现纳米银颗粒的可控制备,并研究它们对纳米银的粒径均一性、分散性和自组装成二维有序结构的影响机制。透射电子显微镜分析结果表明,采用甲苯为溶剂和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂合成的纳米银具有良好的分散性、均一性和自组装特性。高分辨电子显微镜表明,纳米银晶格发育完善,结晶性好。     

有机分子/聚电解质体系的自组装性能

采用静电自组装技术制备了刚果红、铜酞菁衍生物、富勒醇与聚电解质的复合薄膜，研究了这些有机分子／聚电解质体系的自组装性能，有机分子／取得民解质体系的自组装性能与有机分子上的荷电基团的数量、性质以及有机分子的形状有关。有关结果可以作为制备静电自组装有机薄膜时选择有机分子的参考依据。     

聚噻吩/壳聚糖层层自组装织物制备及性能研究

研究了以聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸和壳聚糖进行静电层层自组装整理,得到具有防紫外、导电功能的棉织物。采用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和壳聚糖(CS)通过静电层层自组装技术对棉织物进行表面改性,并研究其导电、防紫外线性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外分析光谱(FTIR)及表面染色色深(K/S值)分析改性棉织物的表观形态结构;采用紫外线防护系数(UPF)评估防紫外线性能,采用两探针法测量织物表面导电性能并得到相应的IV曲线。研究表明:经石墨烯改性后的棉织物展现出超强的紫外线防护性,其导电性能也有相应的提高。组装5次,改性织物的UPF值达到92.39,远高于未处理棉织物(UPF=9.37)。另外,仅组装5次,改性棉织物的表面电阻率由未处理棉织物的7.19×10~7Ω·m降到4.4×10~2Ω·m。     

硅基上图案化自组装膜的制备及表征

基底上图案化纳米薄膜的制备在微观结构设计领域有广泛应用,在硅基上制备端基为乙烯基的自组装单层膜,利用铜丝电氧化以及高锰酸钾混合溶液氧化,制备不同端基表面的单、双层自组装膜.采用红外光谱(FTIR)、接触角以及原子力显微镜(AFM)对所制备的薄膜进行表征.红外检测结果表明:乙烯基表面经氧化后转变为羧基表面,氧化前后接触角从58.1°转变为19.9°,说明薄膜的亲水性有明显的变化,原子力显微镜扫描得到薄膜的表面形貌,可观察到不同薄膜表面之间的相位及高度变化.结果表明:自组装技术与电氧化法相结合能够有效地制备出不同性质的图案化表面,以用于未来微纳米器件等领域的研究.     

C60自组装单层与多层膜的制备及其光致发光

利用Ｃ６０与乙二胺改性的玻璃表面进行加成反应,得到一种新的Ｃ６０自组装单层膜,在Ｃ６０自组装单层膜的基础上,将Ｃ６０与乙二胺反应制备自组装双层和多层膜,并对其光致发光性质进行了研究,Ｘ射拇光电子能谱,激光解吸电离飞行时间质谱的测试结果表明,在乙二胺改性的玻璃表面上存在以化学键键合的Ｃ６０自组装单层和多层膜,并且随着膜的层数增加,Ｃ６０与乙二胺的键合由一维线形结构向三维网状结构转变,光致发光研究表明     

TiO_2/ZnO纳米光催化剂的制备及性能研究

通过二步法(阳极氧化法和水热法)得到结构规则、有序核-壳结构的TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用SEM、UV-vis、TEM等方法对所制备的纳米复合材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物,自然光为光源,研究了TiO2/ZnO纳米光催化剂的光催化活性。结果表明,TiO2/ZnO复合光催化剂能提高对太阳光的利用率,发现在降解液pH值为3、太阳光催化降解5 h时,催化剂的降解效果最好,降解率达90%。     

TiO2／海泡石光催化剂的制备及其对染料废水脱色效果的研究

以钛酸丁酯为原料,海泡石为载体,采用溶胶一凝胶法合成TiO2／海泡石光催化剂,经xRD分析表明,TiO2以锐钛矿型结构分布在海泡石表面．通过亚甲基蓝溶液降解脱色实验,检验了试样的光催化性．实验表明,200mL的浓度不大于20mg／L的亚甲基蓝溶液中,光催化剂投加量为2g时,光催化效果最好．催化反应在很短的时间内即能达到较高的脱色率,150min后的脱色率可达到96％以上．     

聚合凝胶法制备TiO2陶瓷膜的研究

采用聚合凝胶法制备有支撑的TiO2陶瓷膜。讨论了载体孔径大小,TiO2溶胶条件,制膜工艺过程(浸涂、干燥、焙烧等)条件对TiO2膜成膜质量的影响。     

核壳型TiO2/COFe2O4与TiO2/SiO2/COFe2O4光催化剂的制备与性能研究

文章以CoFe2O4纳米颗粒为核,研究了制备核壳型TiO2/CoFe2O4和TiO2/SiO2/CoFe2O4光催化剂的适宜工艺;用XRD和TEM分析了产物的结构组成与形貌;以TNT为目标降解物考察了催化荆的活性.实验结果表明:以非晶CoFe2O4为核时易生成杂相,催化剂及所制备的复合颗粒的活性排序为:TiO2/SiO2/CoFe2O4＞TiO2＞TiO2/CoFe2O4＞SiO2/CoFe2O4.     

TiO2基纳米容器的制备及抗腐蚀性能

采用NaF刻蚀法和溶胶凝胶法合成了二氧化钛@二硫基噻二唑@二氧化硅(TiO2@DMTD@SiO2)纳米容器.利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等对纳米容器的微观形貌和结构进行了表征,采用视频光学接触角测量仪测试了涂层的亲水性,并通过电化学测试了涂层的耐腐蚀性能.结果表明...     

TiO_2-MCM-41的制备表征及选择性吸附脱硫研究

以钛酸正丁酯作为钛源,MCM-41为载体,采用加热回流法合成了TiO2-MCM-41介孔分子筛(n(Si)/n(Ti)=5),并借助XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段研究了吸附剂的结构特性。以催化裂化汽油为油品进行静态脱硫和动态脱硫实验,结合使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(GC-SCD)偶联技术系统考查了吸附剂的选择性吸附脱硫性能及其对不同硫化物的选择性规律。结果表明,TiO2在介孔分子筛MCM-41的内孔壁能均匀分散;TiO2与MCM-41孔道表面的SiO2以Si—O—Ti键连接;MCM-41经负载TiO2后,吸附脱硫性能明显提高;TiO2-MCM-41对FCC汽油中各种硫化物的选择性顺序为:四氢噻吩2-甲基四氢噻吩≈C5硫醚3,4-二甲基噻吩2/3-乙基噻吩2-乙基-5-甲基噻吩噻吩2,5-二甲基噻吩C1-C3硫醇2-甲基噻吩2,3-二甲基噻吩3-甲基噻吩2,4-二甲基噻吩苯并噻吩。     

浸渍法制备La/TiO2光催化剂及其光催化活性的研究

作为一种环保、高效的光催化剂,TiO2具有高稳定性、耐腐蚀、对人体无害、高催化性能等特点,因而成为一种具有发展前景的材料[1-2].目前,该材料已被广泛用于净化空气、废水处理、抗菌和表面自清洁材料等方面[3].但是,TiO2本身存在光吸收范围窄(主要限于紫外光区)、光生电子-空穴     

负载型TiO2/ACF光催化剂的制备及同时脱硫脱硝实验研究

选用活性炭纤维(ACF)为载体,浸渍提拉法制备出负载型TiO2/ACF光催化剂,采用扫描电镜(SEM)、X-射线能谱(EDS)等分析手段,对薄膜的表面形貌和成分进行了分析。研究了浸渍时间、浸渍液浓度和浸涂次数对TiO2负载量的影响,发现影响TiO2负载量的主要因素是浸渍液浓度和浸涂次数,而浸渍时间对负载量的影响不明显。利用该催化剂进行了光催化同时脱除SO2和NO实验,在最佳实验条件下,SO2脱除效率为97.5%,NO脱除效率为49.6%。     

TiO2-SiO2复合多孔材料的低成本制备及表征

以廉价的TiCl4和工业水玻璃为原料,采用溶胶-凝胶法,用无水乙醇对湿凝胶进行溶剂交换处理,通过常压干燥工艺制备了TiO2-SiO2多孔材料.利用SEM、FTIR、BET吸附对多孔材料的形貌和性质进行了研究,分析了TiO2-SiO2多孔材料吸附和光催化降解罗丹明B的性能.结果表明,用3 mol/L的TiCl4水溶液制得的TiO2-SiO2多孔材料对罗丹明B有较高的吸附率和光解率;n(Ti): n(Si)=2:1的TiO2-SiO2多孔材料对罗丹明B有较高的吸附率.而n(Ti):n(Si)=1:2的TiO2-SiO2多孔材料对罗丹明B有较高的光解率.