载银纳米二氧化钛的表面改性

采用硅烷偶联剂对载银纳米二氧化钛(TiO2/Ag )进行表面改性,考察了偶联剂用量、反应时间、反应温度及pH值对表面改性的影响,从而确定最佳用量和最佳反应条件.利用元素分析、红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段及亲油化度的测定,研究了表面改性的效果及分散状况.结果表明:TiO2/Ag 纳米粉体表面处理的最佳条件为:硅烷偶联剂KH560添加量8%,反应的水浴温度78.5℃,反应时间4小时,pH=7;KH560以化学键的形式接枝在粉体表面,同时,经过表面改性后的载银纳米TiO2的亲油性和分散性与未改性的粉体相比明显得到改善.     

载银纳米TiO2有机表面改性的研究

采用硬脂酸对以硫酸氧钛为原料制备的栽银纳米TiO2粉体进行有机表面改性,研究了改性剂用量、改性剂浓度、改性时间、改性温度以及改性pH值的影响,利用红外谱图(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等对粒子进行了表征,并检测了其抗菌性能.结果表明,最佳的改性条件下粉体的亲油化度值可达到66.3%,硬脂酸化学键合在粉体的表面,虽抗菌率略有下降,但仍能达到99.77%.     

纳米SiO2载银抗菌剂的研究

以化学沉淀法制备得到多孔纳米SiO2,采用吸附法在其表面负载银,用载银的粉体抑菌囤直径表征抗菌性能。研究了吸附时间、硝酸银浓度及吸附温度与负载量的关系,并考查了焙烧温度与抗菌性能的关系。     

纳米载银二氧化钛表面改性对HDPE片材性能的影响

选用钛酸酯偶联剂对纳米载银二氧化钛粉末进行改性,并研究其对高密度聚乙烯(HDPE)片材性能的影响。利用包括傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)在内的多种技术手段表征了改性前后的粉末,观察了片材断面内粉末的分散度,并用接触角测量仪判断片材表面亲水性情况。研究结果表明:钛酸酯偶联剂NDZ-201添加量为2%时,改性纳米载银二氧化钛粉体表面亲油化度可达到60%以上;FTIR证明NDZ-201以化学键的形式接枝在粉体表面。同时,XRD表明改性没有导致粉末内部发生结构变化。随钛酸酯偶联剂添加量增多,片材的疏水性增强。改性后粉末的分散性及其与HDPE的相容性得到了明显改善。     

水处理用多孔悬浮陶粒表面磁/炭改性的应用研究

在多孔陶粒表面覆盖磁性Fe3O4/活性炭复合涂层进行改性,以增强其吸附性能,对各种工艺参数如浸渍比、炭化温度、活化温度、活化时间、磁性粉体添加量进行了研究,结果表明,活性炭原料中KOH/葡萄糖浸渍比为4、炭化温度400℃、活化温度850℃,活化时间1h、磁性粉体添加量为10%为最佳,改性后陶粒的亚甲基蓝吸附去除率(88.1%)是改性前的3.15倍,效果显著。     

油酸钠改性纳米氧化镁及在抗菌油墨中的应用

目的 为了提高纳米氧化镁在有机介质中的分散性能。方法 利用油酸钠作为改性剂改性纳米氧化镁粉体, 探究其最佳的改性条件。结果 确定了油酸钠改性纳米氧化镁的最佳改性条件, 油酸钠质量分数为8%, 改性时间为50 min, 改性pH值为10, 改性温度为50 ℃。在此条件下, 纳米氧化镁的改性效果佳, 亲油化度可达50.4%。通过沉降对比实验可知, 改性后的纳米氧化镁具有良好的分散性能, 并将改性后的纳米氧化镁添加于油墨之中, 经测试可知添加改性纳米氧化镁的油墨抗菌效果更好。结论 利用油酸钠改性纳米氧化镁可提高其分散性能, 并表现出效果更佳的抗菌性。     

聚乙二醇表面改性SiC粉体的物性表征

采用聚乙二醇(PEG 200)作为分散剂对工业用SiC粉体进行表面改性处理,通过TG、IR、电镜等测试技术研究了改性前后SiC粉体的流动特性、吸附、热重以及形貌等物性,分析了PEG加入量及液体介质对各种物性的影响.试验结果表明:PEG添加量为5%(质量分数),介质为乙醇时,改性SiC粉体流动特性较好;PEG在粉体表面的吸附量随PEG量的增加而增加,介质基本不影响吸附量;SiC粉体表面吸附的PEG可以烧尽;改性后颗粒之间分散较好,尺寸分布均匀,形状多为块状分布;粉体改性后碳化硅陶瓷制品的烧结性能得到改善.     

纳米ATO粉体的表面改性研究

采用偶联剂对纳米ATO(氧化锡锑)粉体进行表面改性,综合考察了偶联剂的品种与用量、反应时间及反应温度对表面改性效果的影响,从而确定最佳表面改性条件.利用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)以及光吸收率等表征手段来研究表面改性的效果及分散状况.结果表明,纳米ATO粉体表面改性的最佳条件为:选用硅烷偶联剂KH570,添加量为2份,反应水浴温度为80℃,反应5h.     

磷酸改性生物炭对包装印刷废水的处理效果

目的用磷酸改性生物炭对包装印刷废水处理,寻找秸秆生物质优化利用新途径。方法生物炭用磷酸改性,通过正交实验找到制备磷酸改性生物炭的最佳工艺条件,并用最佳工艺条件制备磷酸改性生物炭用于处理包装印刷废水;研究磷酸改性生物炭添加量、吸附时间、pH值对包装印刷废水的吸附量、COD去除率和脱色率的影响,结果磷酸对生物炭改性的最佳工艺条件:改性时间为4h,磷酸体积分数为40%,改性温度40℃;磷酸改性生物炭处理包装印刷废水的最佳工艺条件:吸附时间为60 min,pH值为8,磷酸改性生物炭质量浓度为0.3 g/L。结论通过用磷酸来对生物炭改性以提高其对污染物的吸附能力,可用于吸附包装印刷废水中的污染物,用于包装印刷废水的初步处理。     

纳米TiO_2的表面改性及MF/纳米TiO_2复合树脂的制备

采用硅烷偶联剂KH550对纳米TiO2进行表面改性,将改性纳米TiO2与三聚氰胺甲醛树脂(MF)混合,制备MF/纳米TiO2复合树脂。红外分析表明偶联剂成功接枝于纳米TiO2表面;热失重分析得出表面改性的最佳工艺为:改性剂的添加量2%,改性温度70℃,改性时间120min;透射电镜分析表明纳米TiO2的表面改性提高了其在有机溶剂中的分散性;研究TiO2添加量对MF/纳米TiO2复合树脂的粘度、固化时间、固化温度和抗菌性的影响,结果表明TiO2的添加对树脂固化时间和固化温度影响很小,但能显著提高材料的粘度和抗菌性能。     

载银沸石的制备及其在牛皮纸上的应用研究

采用离子交换法制备了载银沸石抗菌剂,并在质量分数为2%的PVA中添加不同浓度的载银沸石抗菌剂,制备了抗菌牛皮纸,研究了不同抗菌剂添加量下抗菌牛皮纸的厚度和定量的变化及抑菌与防霉效果。结果表明:制得的载银沸石中银离子含量较高,且沸石的基本结构未被破坏;添加载银沸石使纸张的厚度和定量略有增大,且当100mL质量分数为2%的表面施胶剂中载银沸石的添加量为0.5g时,抗菌牛皮纸对大肠杆菌的抗菌率达到99.94%,并能有效抑制黑曲霉菌的生长。     

载银沸石在抗菌牛皮纸中迁移实验研究

制备了载银沸石抗菌牛皮纸,运用原子吸收光谱研究了40℃下抗菌剂在蒸馏水、4%(体积分数)乙酸、65%乙醇、正己烷和橄榄油中的迁移情况。结果表明:抗菌剂添加量为0.5%的抗菌牛皮纸中含有载银沸石的初始质量浓度为2.85 mg/L。当不同食品模拟物在迁移时间分别为2,24,96,240,960 h时,没添加载银沸石的牛皮纸浸泡的食品模拟液中均未检测到载银沸石,而添加量为0.5%的抗菌牛皮纸在蒸馏水、4%乙酸和65%乙醇中均有迁移,且迁移量大小为:65%乙醇>4%乙酸>蒸馏水,但正己烷和橄榄油中未检测到抗菌剂。     

掺银离子TiO2薄膜的结构及与不锈钢基板的界面反应

采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备掺银的TiO2薄膜,研究氧化处理对不锈钢表面Ag/TiO2抗菌薄膜组成和性能的影响,利用X-射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线光电子能谱(XPS)等对经氧化处理和未经处理的不锈钢表面Ag/TiO2薄膜进行比较,研究薄膜的结构、界面反应特征及机制.发现:未经氧化处理的不锈钢由于其中的铁原子进入薄膜与TiO2反应形成钛酸铁固溶体薄膜;经氧化处理后不锈钢表面形成一层比较致密的氧化铁层,阻止了不锈钢内部的铁原子扩散进入薄膜与TiO2反应,表面同时形成钛酸铁和锐钛矿型的TiO2薄膜;锐钛矿型的TiO2与银离子反应形成钛酸银,既保持了银离子的高杀菌性能(样品的6小时抗菌率达到100%),同时又不至使金属银形成而使材料变色.在未经氧化处理的不锈钢表面,掺银TiO2薄膜中的银离子转化为单质银,抗菌性能低.     

Rational design of phosphonate/quaternary amine block polymer as an high-efficiency antibacterial coating for metallic substrates

Developing advanced technologies to address the bacterial associated infections is an urgent requirement for metallic implants and devices.Here,we report a novel phosphonate/quaternary amine block polymer as the high-efficiency antibacterial coating for metallic substrates.Three pDEMMP-b-pTMAEMA block polymers that bearing identical phosphonate segments(repeat units of 15)but varied cationic segments(repeat units of 8,45,and 70)were precisely prepared.Stable cationic polymer coatings were constructed on TC4 substrates based on the strong covalent binding between phosphonate group and metallic substrate.Robust relationship between the segment chain length of the polymer coating and the antibacterial property endowed to the substrates have been established based on quantitative and qualitative evaluations.Results showed that the antibacterial rate of the modified TC4 surface were 95.8%of S.aureus and 92.9%of E.coli cells attached.Interestingly,unlike the cationic free polymer or cationic hydrogels,the surface anchored cationic polymers do compromise the viability of the attached C2C12 cells but without significant cytotoxicity.In addition,the phosphonate/quate rnary amine block polymers can be easily constructed on titanium,stainless steel,and Ni/Cr alloy with significantly improved antibacterial property,indicating the generality of the block polymer for surface antibacterial modification of bio-metals.     

抗菌牛皮纸中载银沸石的迁移预测模型

基于Fick扩散定律,建立了载银沸石抗菌剂在蒸馏水、质量分数为65%的乙醇和体积分数为4%的乙酸中的迁移模型。结果表明:该迁移模型不能准确反映蒸馏水中抗菌剂的迁移情况,但其对质量分数为65%的乙醇有较好的模拟效果,同时还能模拟抗菌剂在迁移时间不大于240h时,体积分数为4%的乙酸中的迁移情况。运用所建迁移模型能快速分析出不同初始质量浓度、有效扩散系数、纸张厚度和迁移时间下,载银沸石在抗菌牛皮纸中的迁移情况,为实际生产和生活中抗菌牛皮纸的安全性能评估提供参考。     

载银沸石对纸张抑菌防霉性能及 印刷适性的影响

研究了不同添加质量(或添加质量浓度)的载银沸石对牛皮纸、白卡纸和铜版纸的抑菌防霉效果及机械性能、白度、平滑度等印刷适性的影响。结果表明:1)当纸张中载银沸石的添加质量浓度为1000mg/L时,大肠杆菌的抑菌环直径达21.5mm,由此可知,载银沸石能较好地抑制大肠杆菌的生长。2)当纸张中载银沸石的添加质量为1.0g时,纸张完全无霉菌生长,且纸张边缘的菌丝也未见长出,由此可知,载银沸石对黑曲霉具有一定的抑制效果。3)不同添加质量的载银沸石对纸张的机械性能、白度和平滑度有一定影响,但影响较小。故当载银沸石的添加质量为0.5～1.0g时,纸张不仅具有较好的抑菌防霉效果,且其机械性能、白度和平滑度没有明显变化。     

SiO2胶体的掺杂对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶，并掺入少量SiO2胶体，用浸渍一提拉法在玻璃表面镀膜，经高温烧结后制得具有一定厚度、均匀平整的锐钛矿型TiO2薄膜。研究了SiO2胶体的加入量、加入SiO2胶体前后陈化温度、时间，光照时间对甲基橙的光催化活性的影响。结果表明陈化温度，时间，光照时间对光催化效果有重要影响，SiO2胶体掺入量为3％时可明显提高TiO2薄膜的光催化活性和超亲水性。借助于XRD、SEM、DTA等测定分析，确定了TiO2薄膜的外观形貌、晶体结构及稳定晶相。     

Ni/TiO2复合镀层光催化抗菌性能的研究

为了研究TiO2在镀层中的光催化抗菌活性,以不锈钢为基体,制备了Ni/TiO2光催化抗菌功能性复合镀层,测定了镀层中TiO2微粒的复合量,考察了Ni/TiO2电极的光催化析氢性能,利用ESEM观察了镀层的表面形貌,并探讨了半导体TiO2光催化杀灭细菌的机理.研究表明:当镀层中TiO2复合量达到21.98%时,Ni/TiO2复合镀层对大肠杆菌、绿脓杆菌、粪链球菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均大于95%;在光照射下,Ni/TiO2电极阴极析氢反应的起始电位正移了约200mV.     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

氧化稀土成核改性抗菌PP薄膜的研究

以聚丙烯(PP)为基体树脂,氧化稀土为成核剂,油酸酰胺改性载银磷酸锆为抗菌剂,制备成核剂母粒、抗菌剂母粒和抗菌PP薄膜,并对其性能进行研究。结果表明:经氧化稀土成核改性的抗菌PP薄膜,球晶尺寸减小,结晶度提高;含0.3%氧化稀土和0.8%改性载银磷酸锆的PP薄膜,其拉伸强度、直角撕裂强度、透光率有不同程度的提高,雾度明显下降,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率为99.87%和99.24%,抗菌性能和物理力学性能优良。