PVC建筑膜材的表面处理及其亲水性能研究

为制备具有亲水和防污自清洁性能的PVC建筑薄膜,在经低温等离子体改性的PVC薄膜表面涂覆SiO2作为隔离层,然后采用旋涂法将TiO2涂覆于薄膜表面,制备得到PVC/SiO2/TiO2复合膜。利用XRD、FTIR、SEM、EDS等测试手段对复合膜的形貌和结构进行表征,并用接触角测试仪测定了其亲水性能,经紫外光照后,复合膜的接触角由42.2°降为10.9°,结果表明TiO2层的涂覆大大地提高了PVC薄膜的亲水性能。     

TiO_2薄膜的亲水性及光催化自清洁效果

以溶胶-凝胶法为基础,在普通玻璃表面制备了具有纳米尺寸气孔、纳米及微米尺寸复合气孔结构的TiO2薄膜或TiO2/SiO2复合薄膜,并考察了它们的亲水性能及表面经空气中灰尘污染后,其超亲水性能在紫外光照射下的恢复能力。所有纯TiO2薄膜于制备后测试的表面水接触角均达到0°。SiO2的掺杂量较小（10%）时,SiO2的掺入增大了薄膜的水接触角,但随着SiO2掺杂量的增大,接触角减小,可达到超亲水效果。表面污染的薄膜经紫外光照射后,其超亲水性的光致恢复能力基本不受前驱体溶胶的陈化时间、SiO2掺杂浓度、表面形态的影响,但与薄膜的光催化活性有关。4层以上的薄膜或带有SiO2中间隔离层的薄膜由于可以抑制玻璃基底中Na＋扩散至薄膜表面,光催化降解灰尘污染物的能力较高,紫外光照射后均能恢复其超亲水性能。     

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.     

TiO_2纳米管的光催化性及亲水性的研究

采用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO2纳米管,并通过扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了表征.通过检测被降解的亚甲基蓝溶液的吸光度来表征TiO2纳米管的光催化活性.利用OCA30视频接触角测量仪测量蒸馏水在TiO2纳米管上的接触角,以纯钛为对比来探讨TiO2纳米管的亲水性.结果表明,阳极氧化法成功在纯钛表面制备出排列紧密的TiO2纳米管层,TiO2纳米管具有良好的光催化性能和亲水性能,可使钛材表面具有防污、易洗、易干的自洁功能.     

TiO2/Al2O3薄膜对金刚石表面改性研究

采用溶胶涂膜工艺在金刚石表面涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜,并通过扫描电子显微镜、能谱分析仪、红外光谱仪、掠入式X射线衍射仪、接触角测定仪、Zeta电位分析仪及陶瓷高温物相仪等,对涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜前后的金刚石表面形貌及其性能进行了测定与分析。测定结果表明:选用溶胶涂膜工艺,可以在金刚石表面涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜,两者界面间以C—O—Ti和Ti—O—Al化学键结合;TiO_2/Al_2O_3薄膜的晶型结构主要为锐钛矿、金红石相、γ-Al_2O_3和Al_2TiO_5等物质;涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜后,能有效改善金刚石的表面亲水性能及陶瓷的高温润湿性能。     

纳米TiO2／水性聚氨酯复合膜的制备及其性能研究

用纳米微粒直接分散法制备了纳米TiO2／水性聚氨酯复合膜,考察了纳米TiO2对复合膜性能的影响．粘度分析表明：纳米TiO2有增粘效果．粒径、SEM和AFM分析表明：添加纳米TiO2不影响聚氨酯乳液的稳定性,复合粒子仍然以纳米级存在,纳米TiO2能均匀分散于复合膜中,并对复合膜表面的平整度无影响．接触角和卫生性能测试表明：复合膜都没有防水性．机械性能测试表明：添加纳米TiO2的复合膜具有更好的力学性能．     

TiO2／SiO2核壳结构微粒的合成及超疏水防紫外线功能织物的制备

以正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在纳米TiO2表面包覆SiO2壳层,制备TiO2／SiO2核壳结构复合微粒,并将其负载在涤纶织物上,然后对织物进行疏水化处理,得到具有超疏水和防紫外线双重功能的织物．采用透射电子显微镜对复合微粒进行了表征;采用扫描电子显微镜对涤纶及处理后的涤纶织物的表面形貌进行了观察;采用视频光学接触角测量仪对涤纶织物表面的润湿性能进行测试;对织物超疏水性能的稳定性以及织物的紫外线防护性能进行了研究．结果表明：TiO2／SiO2复合微粒在纤维表面的负载不仅极大地提高了纤维表面的粗糙性,有利于超疏水表面的形成,并且由于TiO2的引入使织物获得了良好的紫外线防护性能;SiO2壳层对TiO2的包覆降低了TiO2的光催化作用,从而有效地提高了超疏水表面的紫外光照射稳定性．     

氧化石墨烯复合膜的制备及其在水体中脱除染料的性能

为同时提高氧化石墨烯(GO)膜的稳定性及分离性能,以戊二醛为交联剂,引入聚乙烯醇(PVA)和二氧化钛(TiO2),采用真空辅助过滤法制备了TiO2/GO/PVA复合膜,通过SEM、TEM、FTIR、XRD对复合膜的形态结构进行表征,并通过接触角仪、错流装置和超声实验测试膜对染料的分离性能及稳定性.结果表明:随着TiO2...     

具有超吸水和光能转换功能的PET复合膜的制备及性能

为提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合膜的吸水性和光能转化功能,以PET薄膜为基材,通过涂覆法将具有较好吸水性能的羧甲基纤维素(CMC)和光能转换功能的有机稀土配合物引入到PET薄膜表面,得到了具有超吸水和光能转换功能的PET复合膜;采用光学显微镜、DSA100型全自动微观动态接触角测量仪、荧光光谱仪等测试手段对样品的组成结构和性能进行分析测试。结果表明:所制备的PET复合膜具有良好的吸水和防雾功能,当聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)质量比为1∶1时,所制备的PET复合膜尽管只有2μm的功能层却可在1 s内将薄膜表面的水滴吸收且其吸水率可达27.87%;在60℃水蒸气环境下持续10 h以上,PET复合膜仍然保持透明状态无液滴附着。同时,在紫外灯照射下,PET复合膜的相对荧光强度可达1 715,呈现出亮丽的红光,展现出优异的光能转换功能,有利于植物的光合作用。     

超亲水聚苯硫醚复合膜的制备及性能

为了提高聚苯硫醚(PPS)膜的亲水性,通过表面涂覆法和表面接枝法对PPS膜进行亲水性改性。利用邻苯二酚(CA)与聚乙烯亚胺(PEI)共沉积在膜表面形成亲水涂层,再通过表面接枝γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)得到了超亲水PPS复合膜,并对其结构组成进行了表征,测定了改性膜的水接触角、纯水通量、抗污染性能和稳定性。研究结果表明:红外光谱分析中改性膜出现了C=N、N—H和C—O—C的吸收峰;XPS分析中改性膜出现了O、N和Si元素的特征峰,这2种分析结果都证明成功制备了超亲水PPS复合膜;改性后的膜的孔径和表面平滑程度都有所下降;与PPS膜相比,超亲水PPS复合膜的上下表面接触角都达到了0°,纯水通量也增加到68 L/(m~2·h),这说明PPS膜的亲水性得到明显改善;复合膜的通量恢复率达到了92.62%,说明复合膜有良好的抗污染性能;复合膜在强酸性(pH=1)和弱碱性(pH=11)环境中保持着良好的稳定性,在强碱性(pH=14)环境中会丧失部分性能。     

SPTA-PVA/CDA-GO/PVDF复合膜的制备与表征

用1,4-环己二胺(CDA)修饰氧化石墨烯(GO),利用4-磺基邻苯二甲酸(SPTA)对聚乙烯醇(PVA)进行交联,以亲水化的聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜为底膜,通过真空过滤与滴涂,制备SPTA-PVA/CDA-GO/PVDF复合膜.采用全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和接触角测试对复合膜表征,并测试复合膜的渗透汽化脱盐性能.结果表明,CDA修饰扩大了GO纳米片的层间距,增加了CDA-GO层的透水性;交联PVA层提高了复合膜的表面亲水性和稳定性,增强了复合膜吸水性和水传输性能.复合膜在70℃对质量分数为3.5%的氯化钠(NaCl)水溶液获得15.6 kg/(m²·h)的水通量和99.99%的脱盐率.     

PEO正渗透膜的制备与表征

为提高正渗透膜的抗污染性能,以O,O′-二(2-氨基丙基)聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇和均苯三甲酰氯(TMC)为水相、油相反应单体在聚砜基膜上进行界面聚合,制备聚环氧乙烷(PEO)亲水型聚酰胺正渗透膜(PSf-Jeff/TMC复合膜),采用红外光谱、X光电子能谱和水接触角等手段研究选择分离层的化学结构和亲水性能,考察界面聚合时间、反应单体浓度和后处理温度等制备条件对正渗透膜渗透分离性能的影响,并以牛血清蛋白作为污染物分析其抗污染性能.结果表明:聚合时间30 s、TMC质量浓度1.5 mg/m L、水相单体质量分数3%、热处理温度为60℃时所制备的PSf-Jeff/TMC正渗透膜,在1 mol/L氯化钠、室温条件下测得水通量1.75 L/(m~2·h),反向盐通量140 g/(m~2·h);与间苯二胺复合膜PSf-MPD/TMC相比,PSf-Jeff/TMC复合膜接触角更小,亲水性能更好,具有一定的抗污染性能,通量恢复率达到91.4%.     

溶胶凝胶法制备纳米TiO2薄膜及其性能的研究

目的 制备纳米TiO2薄膜并研究涂膜层数与催化性能的关系.方法 采用溶胶凝胶法并利用提拉技术制备纳米TiO2薄膜.应用朗伯-比尔定律分析其光催化活性,利用金相显微镜观察单层和多层薄膜的表面形貌,用红外光谱和XRD分析所制备薄膜材料的结构,利用甲基橙溶液研究该薄膜的光催化性能.结果 溶胶凝胶法在500℃的热处理温度制备了结晶良好的锐钛矿相结构的纳米TiO2薄膜材料,晶粒尺寸为40～80 nm;控制提拉速度和加入乙酰丙酮,能使薄膜的缺陷减少;涂膜层数为5层时光催化性能比1层到4层时好,这是由于5层时薄膜表面更均匀、更致密,但是层数增加也使薄膜的内应力增加,致使表面产生裂纹.结论 涂膜层数增加均使TiO2光催化性能得到提高,镀膜层数较少时,膜层较好,5层镀膜时膜层产生了裂纹.     

疏水性有机-无机SiO2复合薄膜的制备及性能研究

以正硅酸乙酯为主要原料,用长链三甲氧基硅烷CnH2n 1Si(OCH3)3(n=7~12)取代含氟有机硅烷,采用溶胶凝胶法制备了无氟疏水性纳米SiO2复合薄膜.利用差热热重分析研究胶体特性;利用分光光度计对胶体进行红外光谱分析;采用扫描电子显微镜检测了薄膜表面质量,利用划痕法和盐雾腐蚀对薄膜进行了附着力和腐蚀试验.结果表明,为避免疏水功能团-CH3被破坏,薄膜的热处理温度应低于300℃,热处理后薄膜中的SiO2含量增加.对基材采用多层涂覆及逐层热处理,可提高薄膜疏水性能,平均接触角达到110.2°.薄膜附着力达到GB1720-88相应一级,具有良好的防腐蚀性能.     

壳聚糖/纳米氧化硅筛网亲水疏油改性及其油水分离性能

以壳聚糖、纳米氧化硅为原料,以不锈钢筛网为基体,通过浸渍涂覆的方法制备了一系列改性筛网。用扫描电子显微镜、接触角测量仪对改性筛网进行表征,研究了纳米氧化硅质量分数、壳聚糖质量分数、涂覆次数等因素对改性筛网的水下亲水/疏油的性能的影响,并测试了分离效率。结果表明:改性筛网的水下接触角和分离效率在纳米氧化硅质量分数为2%时,均达到最大,分别为142°和99.24%;壳聚糖质量分数为0.36%时,改性筛网的水下接触角和分离效率均达到最大,分别为134°和98.91%;涂覆次数为3次时,水下接触角和分离效率均达到最大,分别为143°和99.43%。结果表明:制备的改性筛网具有良好的水下亲水疏油性能,可以用于油水分离。     

涂覆TiO2薄膜赤泥质陶瓷滤球的光催化性

利用溶胶-凝胶法在赤泥质多孔陶瓷滤球表面涂覆TiO2薄膜，采用TG-DTA、XRD、SEM等现代测试技术测试了样品的成分及微观结构；并通过测试其对甲醛和丙酮的分解率研究它的光催化性能。结果表明，经500℃、1h热处理后的涂覆TiO2薄膜的赤泥质多孔陶瓷滤球具有良好的光催化性能，且膜与赤泥质多孔陶瓷滤球基体结合牢固。     

钠钙玻璃负载TiO_2薄膜光催化性能影响因素研究

以普通钠钙玻璃片为载体,采用溶胶—凝胶法,经胶液配制、膜的涂覆与焙烧等工序,制备TiO2催化膜。通过正交实验,考察胶液配比、涂覆次数、升温程序等因素对TiO2薄膜光催化降解苯酚性能的影响,在选定个因素各水平下,在普通钠钙玻璃片上负载TiO2催化膜的影响因素主次顺序为:硝酸体积涂覆次数焙烧温度V乙醇∶V酞酸丁酯,最优条件为:涂覆次数=4次;焙烧温度=450℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸(1∶4)∶V水=400∶40∶1∶4。通过扫描电子显微镜(SEM)可以观察到玻璃片表面明显负载着厚实的薄膜,最优条件下制备的TiO2颗粒粒径在100nm左右。     

染料敏化太阳能电池光阳极TiO_2致密膜的制备

用溶胶-凝胶法在染料敏化太阳能电池的FTO导电玻璃与多孔薄膜之间制备了一层TiO2致密膜,采用AFM、XRD、UV-Vis以及接触角测定仪等对其进行表征。结果表明,制备的薄膜结构致密、透明,晶粒细小均匀;水接触角从FTO表面的54.425°下降到致密膜表面的33.763°,有利印刷浆料润湿结合;对比实验证实了TiO2致密膜的引入,隔离了液体电解质与FTO导电玻璃的直接接触,减小电池的暗电流,电池的电流密度及光电转化效率分别提高了17.7%和22.4%。     

超声凝胶对复合超滤膜结构与性能的影响研究

将纯纳米TiO2和改性TiO2粒子分别添加到聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜铸膜液中,在超声辅助下进行凝胶成膜,制备出了不同结构与性能的PVDF复合超滤膜.采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、接触角测定、膜渗透测定等手段考察了超声波作用下不同改性复合膜结构与性能的变化(包括膜微观结构、表面接触角、膜通量、截留率).结果表明:超声凝胶作用提高了改性复合膜表面的粗糙度,使其亲水性得以强化;加速了凝胶过程溶剂与非溶剂之间的微相分离,使膜结构由海绵结构向指状多孔结构转变;在KH570-纳米TiO2与甲基丙烯酸甲酯(MMA)-丙烯酸(AA)-纳米TiO2改性复合超滤膜中,后者改性膜亲水性强化效果较为显著,且在截留率基本保持稳定的前提下,膜通量可达到85 mL/(cm2.h).     

自组装法制备有机-无机复合膜

采用全氟化离子聚合物Nationl 17薄膜作衬底,应用超声波静电自组装技术制备了Nationl 17／MMT复合膜,并在超声波作用下,通过溶胶一凝胶法制备了．Nationl 17．／TiO2复合膜．利用红外光谱对复合膜的结构进行了表征,利用扫描电镜对复合膜的微观形貌进行研究．研究结果表明：蒙脱土粒子和二氧化钛粒子已经组装在Nationl 17膜表面;Nationl 17／MMT复合膜表面蒙脱土粒子尺寸较大且分散不均匀;二氧化钛粒子可以均匀地分布在Nationl 17／TiO2复合膜表面,且粒子尺寸较均匀．