纳米TiO2溶胶的制备及其性能北大核心

以钛酸丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,三乙醇胺为稳定剂,氨水为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2溶胶。探讨了加水方式、加水量、无水乙醇用量、稳定剂和催化剂用量、pH值和反应温度对凝胶时间的影响。采用Zetasizer Nano-ZS型马尔文粒度仪和UV-Vis 8500型双光束紫外/可见分光光度计对TiO2粒径和紫外光透过率进行表征。结果表明:制备TiO2溶胶的较优工艺参数为n(钛酸丁酯)∶n(无水乙醇)∶n(水)∶n(三乙醇胺)∶n(氨水)=1∶45∶40∶1∶0.8,pH值为8.5,水浴反应温度为55℃。制备的TiO2溶胶平均粒径为50.7 nm,且具有较低的紫外线透过率。     

掺磷纳米TiO2的制备及其在染料降解中的应用

采用溶胶-凝胶法合成了纳米TiO<,2>光催化剂,以钛酸丁酯为前驱物,无水乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,探讨了不同反应条件(温度、pH、助剂用量等)对其凝胶时间的影响,在此基础上制备了掺磷纳米TiO<,2>.利用XRD、UV-vis等测试技术研究了纳米TiO<,2>的形态结构,并利用制备的粉体进行了甲基橙紫外光光催化试验.结果显示:制备透明稳定凝胶的最佳条件是将去离子水滴加到混合了钛酸丁酯的乙醇溶液中,并控制温度在40℃,pH为2.5,n(钛酸丁酯):n(无水乙醇):n(水):n(冰醋酸)=1:25:5:1.5,得到的凝胶透明度好;掺磷量为4%时,制备的粉体紫外光光催化活性最好.     

溶胶-凝胶法制备二氧化钛及其光催化降解性能

以钛酸丁酯[Ti(OC_4H_9)_4]作为钛源,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_2)光催化剂。以甲基橙降解率为评价指标,检测无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水与钛酸丁酯物质的量比、煅烧温度、煅烧时间等因素对TiO_2光催化降解性能的影响,以确定TiO_2优化制备工艺,并通过XRD、TEM进行表征。结果表明,TiO_2的优化制备工艺为:无水乙醇、冰乙酸、蒸馏水与钛酸丁酯物质的量比15∶3∶8∶1,煅烧温度550℃,煅烧时间3 h;在此工艺下制得的TiO_2为锐钛矿型,颗粒大小为10～25 nm,对甲基橙的降解率在3 h内可达79.7%,比工业TiO_2(P25)的降解率高9.9%。     

基于KH-560的sol-gel法对棉的增深处理

以硅烷偶联剂KH-560(GPTMS)为前驱体、氨水作催化剂制备硅水溶胶,采用溶胶-凝胶法对染色棉织物进行增深整理。探究了水和氨水用量对溶胶外观、黏度、胶凝时间以及对织物增深效果的影响。通过红外光谱和扫描电镜证实溶胶作用于织物。当n(H_2O)∶n(GPTMS)=3,n(NH4OH)∶n(GPTMS)=0.01时,溶胶澄清均匀,溶胶稳定时间最长,对染色织物增深效果最佳。     

纳米二氧化硅改性黄麻非织造布的拒水性能

为赋予黄麻纤维较好的拒水性能,采用正硅酸乙酯(TEOS)为反应前驱体,通过溶胶凝胶法在黄麻非织造布表面附着纳米SiO₂颗粒,再以5%十八烷基三氯硅烷(OTS)的正己烷溶液进行疏水改性。研究了TEOS、无水乙醇、浓氨水和去离子水的浓度以及反应温度和时间对制备的纳米SiO₂颗粒粒径大小的影响,分析纳米SiO₂颗粒在黄麻非织造布表面的附着情况。结果表明：TEOS、无水乙醇用量和反应时间的增加使SiO₂粒径增大,反应温度升高使SiO₂颗粒粒径减小。去离子水、氨水用量的增加都会影响SiO₂颗粒粒径,使其呈现先增加后减小的趋势。经试验优化,TEOS、无水乙醇、浓氨水、去离子水用量分别为13.5、225、9、90 mL,反应时间为6 h,反应温度为20℃时,纳米SiO₂颗粒粒径均值为260 nm。SiO₂颗粒在纤维表面分布均匀,接触角从未改性前的85.1°提高至129.9°,黄麻非织造布具备了拒水性能。     

TiO_2溶胶对活性红3BS的光催化降解脱色

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2溶胶。探讨了染料的初始质量浓度、TiO_2溶胶合成温度等对活性红3BS降解脱色率的影响,分析了TiO_2溶胶光催化降解活性红3BS的反应动力学。结果表明,染料初始质量浓度高,降解率低;不同温度下制备的TiO_2溶胶均具有光催化活性,能够有效降解活性红3BS;合成温度高,TiO_2溶胶光催化降解脱色效果好;TiO_2溶胶对活性红3BS染液的光催化降解脱色反应遵循一级反应动力学。     

罗丹明B的TiO_2/GO复合物光催化降解

以自制氧化石墨烯和钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。分别采用XRD、Raman、SEM等对其进行表征,并将其用于罗丹明B溶液的光催化降解,考察氧化石墨烯含量、TiO_2/GO复合材料用量、煅烧温度等因素对光催化降解性能的影响。结果表明,生成了粒径约20 nm的锐钛矿型TiO_2球形颗粒;相同条件下,溶胶-凝胶法制备的复合材料光催化活性优于机械混合物;TiO_2/GO为20/1时光催化活性最好;复合材料质量为0.05 g时,对罗丹明B的降解率可达99%。     

复合固体超强酸催化合成丁酮乙二醇缩酮

以钛酸丁酯和过硫酸铵为主要原料,采用溶胶一凝胶法制备新型固体超强酸催化剂S2O82-/TiO2,并用于丁酮乙二醇缩酮的合成反应.该催化剂制备的最优条件为:焙烧温度500℃,(NH4)2S2O8,浸渍浓度0.6 mol/L,焙烧时间2.5 h.采用该催化剂通过正交试验得到合成丁酮乙二醇缩酮的最佳条件为:n(乙二醇):,n(丁酮)=1.5:1.O,催化剂用量为0.6 g(以O.1 mol丁酮为准),带水剂环己烷用量10 mL,反应时间1.5 h,其收率可达87.6%以上.     

棉织物的TiO_2溶胶/BTCA免烫整理

研究了二氧化钛(TiO_2)水溶胶与丁烷四羧酸(BTCA)相结合,用于棉织物的免烫整理工艺。探讨了稳定剂用量、整理方式及工艺条件对织物性能的影响。试验结果表明,以乙酰丙酮为稳定剂的一浴法整理效果最好;最佳免烫整理工艺为:乙酰丙酮与TiO_2物质的量之比为1∶1,溶胶30 g/L,BTCA 70 g/L,pH值4.5,150℃焙烘2 min。     

改性纳米TiO_2/丙烯酸酯复合乳液的制备及研究

利用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_2溶胶,接着用硅烷偶联剂KH-570对其进行表面改性,降低纳米TiO_2的团聚效应,制备出可与丙烯酸酯单体聚合的改性纳米TiO_2溶胶。然后以过硫酸钾为引发剂,在一定温度下,采用核壳乳液聚合法,制备出改性纳米TiO_2/丙烯酸酯复合乳液。研究了盐酸、硅烷偶联剂的用量对纳米TiO_2溶胶粒径的影响,以及乳化剂、引发剂与改性纳米TiO_2溶胶用量对复合乳液粒径及凝胶率的影响。采用红外光谱、X射线衍射仪、透射式电子显微镜等测试手段对制备的复合乳液进行表征。结果表明:通过该方法成功制备出纳米TiO_2/丙烯酸酯复合乳液,且当引发剂、乳化剂和改性TiO_2溶胶的用量分别占单体总质量的0.5%、4%、1.5%时乳液性能最好。     

Al-Zr-SiO2固体酸催化大豆油环氧化的研究

以Al-Zr-SiO_2固体酸为催化剂制备环氧大豆油,考察反应时间、催化剂用量、反应温度、n(H_2O_2)∶n(双键)对环氧化反应的影响,并通过响应面试验对环氧化反应工艺条件进行优化。得到环氧化反应最佳工艺参数为,大豆油∶甲酸∶过氧化氢=1∶0.5∶2.5(摩尔比),Al-Zr-SiO_2固体酸催化剂用量为0.8%,反应温度为70℃,反应时间为4 h,在该条件下所得大豆油的环氧值为6.57%。     

混凝-光催化联用技术处理制浆中段废水的研究——TiO2-SiO2光催化剂的制备

以钛酸丁酯、正硅酸乙酯、无水乙醇等为原料,采用Sol-Gel法制备TiO2-SiO2光催化剂,通过单因素实验得到最佳制备工艺条件为:n(钛酸丁酯)∶n(正硅酸乙酯)为2.33∶1,煅烧温度为600℃,煅烧时间为3 h,反应溶液pH值为3。当进水CODCr为379.5 mg/L,TiO2-SiO2光催化剂的投加量为0.5 g/L,紫外光照时间为3 h时,出水CODCr为67.8 mg/L。TiO2-SiO2光催化剂颗粒大小为100～500 nm,具有较高的催化活性和稳定性,可以多次重复使用。对比实验表明,TiO2-SiO2处理制浆中段废水的效率比TiO2高。     

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...     

用于造纸废水处理的季铵型有机絮凝剂的制备

以尿素、二甲胺、氨水和环氧氯丙烷为原料,制备了一种季铵型有机高分子聚合物(PEDU),通过红外谱图分析证实了其含有季铵基、羟基等基团.采用正交实验和单因素实验研究了尿素、二甲胺、氨水分别与环氧氯丙烷的摩尔比以及反应温度、反应时间等5个因素对聚合絮凝剂阳离子度和造纸废水CODCr去除率的影响.结果表明,PEDU的最佳制备条件为:n(尿素)∶n(二甲胺)∶n(氨水)∶n(环氧氯丙烷)=0.08∶1.28∶0.30∶1,反应温度为70℃,反应时间为5h,此时阳离子度为5.49 mmol/g.按以上条件制备出的PEDU作为絮凝剂在常温、pH值7.0、絮凝剂用量50 mg/L 的条件下,处理造纸废水,CODCr去除率为67.9％.     

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水溶液．并将其成功应用于棉织物的超疏水整理中。通过控制氨水用量和表面活性剂浓度．制备了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。     

掺铁有色硅溶胶的制备及在真丝染色中的应用

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,向其中掺人亚铁离子水溶液,采用溶胶-凝胶法制备有色的硅溶胶,并将其用于真丝绸染色.探讨溶胶制备及染色工艺对真丝染色性能影响的结果表明,制备有色硅溶胶的优化工艺为n[TEOS]∶ n[EtOH]∶n[H2O]=1∶6∶11,,pH值2～3,温度70℃,搅拌时间2h.染色后,150 ℃焙烘3 min.经该掺铁硅溶胶染色后,真丝具有较好的耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度,良好的透气性能和抗静电性.     

Fe_3O_4/TiO_2的制备及光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备Fe_3O_4/TiO_2异质磁性催化剂,通过性能流损平衡测试筛选得到最优催化剂Fe_3O_4含量为20%,热处理温度300℃,并对催化剂进行了多手段表征。以罗丹明B为模型污染物,考察催化剂用量、电导率、温度、pH值、复用稳定性的影响。试验结果表明,催化光降解浓度为1×10~(-5)mol/L罗丹明B,电导率为50 m S/cm、温度为30℃、p H值为6、催化剂投加量0.1 g/50 m L,150 min时罗丹明B降解率达到94.6%。     

棉织物溶胶-凝胶法抗紫外线/防皱整理

以钛酸四丁酯[Ti(OBu)4]为主原料,柠檬酸(CA)为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2溶胶,并将其应用于棉织物抗紫外/防皱整理中。通过单因素试验优化了纳米TiO2溶胶的制备工艺,为n[Ti(OBu)4]∶n[H2O]∶n[EtOH]∶n[CA]=1∶6∶20∶1.2,室温下进行反应。采用正交试验优化了织物整理工艺,为次亚磷酸钠3%,三乙醇胺3%,165℃焙烘3 min。整理后织物的紫外防护性能、折皱回复性能和白度均有显著提高。     

涤纶织物的溶胶-凝胶法易清洁整理

以正硅酸乙酯水解缩聚,无水乙醇为共溶剂,氨水为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备溶胶,并用十二烷基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为硅烷偶联剂,对溶胶进行原位改性。优化的配方为:正硅酸乙酯∶水∶氨水∶无水乙醇的物质的量之比为1∶5∶4∶10,加入质量分数为3%的十二烷基三甲氧基硅烷和0.20 mol/L硅烷偶联剂对其进行改性。整理后涤纶织物的拒水和抗污等级均达到5级。     

混凝—光催化连用技术处理纸浆中段废水

福建省光催化重点实验室郑堰日等人以钛酸丁酯、正硅酸乙酯、无水乙醇等为原料,采用Sol-Gel法制备TiO2-SiO2光催化剂,通过单因素实验得到最佳制备工艺条件为:n(钛酸丁酯):n(正硅酸乙酯)为2.33:1,煅烧温度600℃,煅烧时间3h,反应溶液pH值3。当进水CODCr379.5mg.L-1,TiO2-SiO2光催化剂的投加量0.5mg.L-1,紫外光照时间3h时,出水CODCr达到67.8mg.L-1。TiO2-