壳聚糖/硫化汞纳米复合材料制备与表征

用Hg(NO3)2和TAA为原料,以壳聚糖为模板于室温条件下在水溶液中合成了粒度分布均匀、分散性好的HgS纳米粒子。产物为球形的多晶粒子,平均粒径为20nm,属于立方闪锌矿结构。合成的纳米晶具有良好的光学性能,与体相材料相比表现出明显的量子尺寸效应。用XRD、TEM-SAED、HRTEM、Uv-vis、FT-IR和PL等实验手段对产物进行了分析和表征,并对HgS纳米晶的形成机理进行了初步探讨。     

聚酰亚胺/二氧化硅-二氧化钛三元纳米复合材料的制备及介电性能

以4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和3,3,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)为单体,以正硅酸乙酯和钛酸丁酯为SiO2和TiO2的前驱体,采用溶胶-凝胶原位生成法制备了聚酰亚胺(PI)复合薄膜。采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外分光光度计(UV-Vis)对复合材料进行结构表征和性能测试。结果表明,复合膜的热亚胺化反应完全;纳米SiO2、TiO2均匀分散于PI基体中;复合膜透明性好,对紫外光吸收较好。热重分析(TG)和介电性能测试表明,得到了一种热稳定性好、介电性能优良的复合材料,能够满足其在微电子器件领域的使用要求。     

聚丙烯/改性纳米二氧化钛复合材料的制备与性能

采用自制超分散剂对金红石型纳米二氧化钛进行表面处理,然后采用熔融共混的方法与聚丙烯(PP)进行共混制备纳米复合材料,研究了超分散剂用量及纳米二氧化钛用量对复合材料性能的影响。结果表明,超分散剂处理纳米二氧化钛的最佳用量为2%(质量分数);纳米二氧化钛填充PP的最佳用量为1.5%(质量分数);超分散剂对纳米二氧化钛具有明显的均匀分散效果;并且显著降低了复合材料的熔融黏度,改善加工性能;超分散剂处理的纳米二氧化钛填充PP具有明显的增强增韧作用。     

纳米羟基磷灰石/壳聚糖-海藻酸钠复合材料的制备及微分析

采用液相共沉淀法分别制备了不同比例的纳米羟基磷灰石(HAP)/壳聚糖(CS)-海藻酸钠(Alg)复合材料,在利用XRD、SEM及EDS对制备的复合材料进行分析研究的基础上,考察了复合材料的力学性能。研究结果表明,复合材料内部结合致密,有机相与无机相融为一体,羟基磷灰石颗粒结晶较好,形状为类球状,平均粒径为20nm左右,颗粒分布相对均匀;HAP与CS-Alg质量比的变化直接影响复合材料内HAP颗粒的结晶、粒径及分散性。当HAP与CS-Alg的质量比为50∶50时,复合材料的均一性、致密性最佳,抗压强度最大可达46.5MPa。EDS分析发现复合材料中仅含微量的钠和钾元素,钙、磷原子比约为1.75,属于富钙型的HAP。     

壳聚糖/无机物纳米复合材料在抗菌方面的研究进展

壳聚糖作为一种天然高分子有机物,具有良好的生物相容性、可降解性和抗菌性,在抗菌方面已有一定的应用,但其抗菌性能易受自身因素和外界条件的影响,因此如何巩固和加强壳聚糖的抗菌性能并进行应用成为了研究的热点。将壳聚糖与无机物纳米材料复合,有机和无机组分协同互补,能显著提高材料的抗菌性能,复合材料还具有优异的机械强度和生物相容性,可广泛应用于水处理、食品、纺织、化妆品和医学等领域,引起了科研人员的密切关注。本文总结了壳聚糖的抗菌机理和影响抗菌性能的因素,详细介绍了壳聚糖与金属、金属氧化物、层状硅酸盐和碳材料等无机物复合后的纳米材料在抗菌方面的应用,同时对其在抗菌领域的发展前景进行了展望。     

二氧化钛/磷灰石纳米抗菌复合材料的研究

为减少生物材料为中心的细菌感染,采用溶胶-凝胶法原位制备了纳米二氧化钛／磷灰石复合材料。对复合材料形貌和组成结构进行了分析,并用复合材料进行了抗菌实验。结果表明二氧化钛与磷灰石在纳米水平上形成了复合材料,其抗菌效果明显。此类具有抗菌性能的纳米复合材料可用于制备多种新型抗菌生物材料。     

壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料的制备及对染料的吸附性能

采用壳聚糖和蒙脱土合成了纳米复合材料,考察了不同pH值壳聚糖溶液、反应温度、反应时间和壳聚糖与蒙脱土摩尔比对复合材料有机化程度的影响,用IR和XRD对其结构进行了表征。结果表明,随着壳聚糖量的增加,壳聚糖/蒙脱土纳米复合材料的结构由插层型结构向剥离型结构转变。随着有机化程度的增加,纳米复合材料对阴离子染料刚果红的吸附量也相应增大。     

新型的高杀菌纳米二氧化钛/聚丙烯复合材料的结构和物理特性研究

基于一种新型的纳米二氧化钛(TiO₂)粉体,利用熔体共混方式制备了纳米TiO₂/聚丙烯(PP)复合材料,研究了复合材料的相分散结构、结晶特性、力学性能、杀菌性能和流动性能。结果发现:新型纳米TiO₂在聚丙烯中有较好的分散度,绝大多数纳米TiO₂在聚丙烯中的聚集体尺寸接近于100纳米;新型纳米TiO₂对聚丙烯有一定的结晶成核作用,但并不能提高结晶度;复合材料的力学性能随纳米TiO₂含量的增加呈现出拉伸强度下降,伸长率降低,模量和冲击强度上升的趋势。2％纳米TiO₂含量的聚丙烯复合材料的综合物理机械性能较好。新型纳米TiO₂填充到PP中可以起到良好的抗菌杀菌作用,但也在一定程度上使聚丙烯发生氧化降解,进而导致纳米TiO₂/聚丙烯复合材料的流动性略优于纯聚丙烯。     

纳米铁-氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的制备及其力学性能

纳米铁和氧化石墨烯(GO)修饰壳聚糖(CS)复合材料对水体中重金属的优越吸附性能,在环保领域具有良好的应用前景.然而,不同含量纳米铁和/或GO修饰CS对复合材料力学性能的影响成果却十分有限.因此,以CS为聚合物基体、GO和FeCl3·6H2O为纳米填充物,采用溶液混合蒸发法制备了不同配比的纳米铁-氧化石墨烯/壳聚糖(F...     

纳米二氧化钛的制备、改性及其在聚合物基复合材料中的应用研究进展

基于纳米二氧化钛（TiO₂）作为添加剂制备的复合材料具有优异的耐温性、抗老化性等,而且由于其特殊的光催化活性,在通过吸收紫外光能量后具有较强的抗菌杀菌能力,因此在涂料、化妆品和医学等领域具有广泛的应用。然而,受纳米尺寸效应影响,纳米TiO₂在聚合物基体中存在易团聚、难分散的缺点,使其应用受到限制。因此,需要通过多种表面改性方法调控纳米TiO₂的表面性质,增强其与聚合物基体相容性。本论文首先详细阐述了纳米TiO₂的制备、表面改性方法及机制,并综述了近期纳米TiO₂改性聚合物基复合材料方面的研究进展。最后,讨论了纳米TiO₂聚合物复合材料研究中存在的主要问题,并展望了其未来的发展方向。     

碳掺杂TiO2的制备及光电性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,经活性炭程序还原制备TiC,并在空气中煅烧制得碳掺杂的TiO2.采用XRD、UV-vis以及电化学等手段对其进行了表征和测试.实验结果表明,碳掺杂减小了TiO2的禁带能隙,使它的光电特性得到了较大改善,光响应波长发生了红移,光响应电流显著增强.     

SiO2气凝胶/壳聚糖复合药物载体材料的制备和表征

采用常压干燥法制备了SiO2气凝胶,所得气凝胶为介孔结构,比表面积618.8m2/g,孔径分布5～20nm.以SiO2气凝胶为原料,通过静电吸附法制备了SiO2气凝胶/壳聚糖复合药物载体材料,采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)等对复合材料的结构形貌进行了分析,研究了复合材料对硫酸庆大霉素药物的担载和释放性能.结果表明,所得SiO2气凝胶/壳聚糖复合材料为多孔网络结构,其中,由450℃处理的SiO2气凝胶制得的气凝胶/壳聚糖复合材料对硫酸庆大霉素具有较好的药物担载和缓释性能.     

TiO_2-聚吡咯复合材料的制备及光催化性能

采用原位氧化聚合法制备TiO2-聚吡咯复合材料,研究吡咯与TiO2配比对TiO2-聚吡咯复合材料在紫外光和太阳光下光催化降解甲基橙的影响,利用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、紫外-可见光谱仪对样品进行表征。结果表明,TiO2-聚吡咯复合材料与纯聚吡咯相比,聚吡咯本征态特征峰和C─N伸缩振动峰峰值都向高波数偏移,TiO2和聚吡咯的复合并不是单纯的物理复合,而是产生了化学作用力;通过改变吡咯的添加量,可以控制聚吡咯在TiO2粉体表面的包覆量,聚吡咯的包覆对TiO2的晶型没有影响;聚吡咯对TiO2的包覆可降低TiO2的禁带宽度至2.90 eV,使TiO2-聚吡咯复合材料可吸收的波长范围拓宽到可见光区,提高复合材料在可见光下的光催化能力;适量的聚吡咯包覆可以提高TiO2-聚吡咯复合材料的光催化活性,以紫外灯作为光源催化降解甲基橙,当吡咯包覆质量分数为0.06时,复合材料的电子-空穴对分离效果最好;以太阳光作为光源催化降解甲基橙,当吡咯包覆质量分数为0.04时,复合材料的光谱拓展效果最好。     

纳米TiO2加入化纤（涤纶）中制备抗紫外线、抑菌功能纺织品

将纳米TiO2粉体分散于EG溶液中,经过砂磨、离心分离,按照一定比例制备具有抗紫外线、抑茵功能的涤纶纤维,并对成品的抗紫外线性能、抑菌性能进行检测。     

拓展作用光范围的纳米TiO2-xNx制备和表征

以廉价的工业偏钛酸为原料,采用特殊的酸解工艺制得纳米级水合二氧化钛粉体,再利用高温管式炉对前驱体-TiO2·nH2O进行掺氮,制得纳米TiO2-xNx粉体,研究了不同掺氮气体和反应工艺对TiO2-xNx粉体吸光特性、形态结构的影响.结果表明水合TiO2粉体与氨气在600℃下反应5h,制得的粉体为锐钛矿型结构,粒径约为20nm,光吸收阀值由387nm红移至520nm左右.     

TiO2/活性炭复合体的制备及其表征

以活性炭(AC)为载体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/AC复合型催化剂.利用SEM,TG-DTA,XRD,等手段对其组成、结构、尺寸等进行分析和表征,结果表明,该复合材料由碳、钛、氧等3种元素组成,其中TiO2纳米粒子尺寸在2O-50nm之间,比本体TiO2纳米粒子尺寸小;在该纳米复合材料中,活性炭作为载体与TiO2结合牢固,存在着某种化学键,TiO2纳米颗粒间不发生团聚,并且活性炭载体的比表面积变化不大.     

壳聚糖基调湿材料的制备及性能

在壳聚糖的分子链上接枝丙烯酸后添加无机盐,制得调湿材料.研究了实验因素,如无机盐的种类、无机盐用量对调湿材料的调湿性能影响.结果表明:无机盐选用K2CO3,用量占总量的25%时,调湿材料在相对湿度为30%、50%、70%下吸湿量分别可达11.1%、29.1%和47.6%,同时具有较好的放湿能力.     

TiO2/壳聚糖纳米复合涂料制备及其在抗菌纸中的应用

以纳米TiO2、壳聚糖双胍盐酸盐为抗菌剂,加以胶黏剂羧基丁苯胶乳、分散剂六偏磷酸钠、消泡剂叔丁醇,制备了TiO2/壳聚糖纳米复合涂料,利用SEM、FT-IR对涂料的微观形貌和基本结构进行了表征。以表面涂布方式将TiO2/壳聚糖纳米复合涂料施涂于纸张表面,制得涂布抗菌纸,对涂布抗菌纸的微观结构及抗菌性能进行了研究。结果表明,经TiO2/壳聚糖纳米复合涂料涂布后,纸张具备较强的抗菌性能;而且,实验发现,随着涂料体系中壳聚糖组分的不断增加,涂布纸的抗菌性能逐渐提高。当纳米TiO2/壳聚糖的加入比例为1∶1时,双层涂布后的纸张对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到86.55%和92.19%。     

TiO2电解制取Ti的热力学研究

钛作为一种重要的金属越来越为人们所重视,因此降低钛的生产成本势在必行.TiO2的直接电化学还原法是一种低能耗、无污染的绿色生产新工艺.目前国内外研究较多的制取钛的新工艺有:FFC剑桥法、EMR法和OS法等.通过TiO2电解实验得到了Ti,并进行了相关的热力学分析与计算,证明TiO2的还原是逐级进行的;同时分析了实验的主要影响因素及其控制方法,为进一步研究TiO2电解制取Ti的机理与工艺提供了一定的依据.     

含酸性桃红2R的TiO2杂化材料的制备与性能研究

用Sol-Gel法制备含偶氮类有机染料酸性桃红2R的TiO2杂化材料,探讨了材料的最佳制备工艺条件无机前驱体TBOT在溶剂DMF中的浓度为0.10～0.20mol·L-1,选用催化剂为冰乙酸,且冰乙酸与TBOT物质的的量之比为81至51.此外,还对最佳工艺条件下制得的材料进行了红外、紫外和热重、差热测试,发现与小分子染料酸性桃红2R相比,材料的热分解温度提高了30℃,而且透光性也比纯染料提高了很多,而且通过AFM检测发现薄膜表面平整,无相分离,为热释电材料及器件的制备及实用化提供了理论依据.