纳米氧化锌的制备研究

纳米材料是近年来受到关注的一个新的研究领域。纳米氧化锌具有常规块体材料所不具备的光、磁、热、敏感等特性，是一种用途十分广泛的功能材料，主要应用于化妆品、橡胶活性剂、催化剂和光催化剂、塑料及涂料工业、陶瓷工业等领域。文章研究了纳米氧化锌的制备方法。     

纳米氧化锌的制备与光催化性能的研究

氧化锌是一种高效、无毒性、价格低廉的重要光催化剂。以乙酸锌和草酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米ZnO。采用XRD、SEM对纳米ZnO的结构和形貌进行了分析,结果表明,不同焙烧温度下得到的纳米氧化锌均为六方晶系的纤锌矿结构,平均粒径大小在10～55nm。样品颗粒形状基本上为球形,样品颗粒大小比较均匀。以甲基橙溶液为模拟污染物对纳米ZnO的光催化性能进行了研究,结果表明,焙烧温度对纳米氧化锌的光催化性能有一定影响,不同温度下纳米ZnO的光催化效率不同,在焙烧温度450℃时,催化效果较好,可以达到61%。     

氧化锌纳米流体的制备及稳定性研究

在纳米技术的不断更新下,各行业对换热系统的整体效率有了更高的要求.增强换热效率较为常用的方式是在基液中添加纳米级金属或非金属粒子得到纳米流体.采用两步法配制纳米流体,通过平行实验得出:当加入0.5 g纳米颗粒、以十二烷基苯磺酸钠作为分散剂、采用超声分散以及调节溶液pH为8时,得到的纳米流体最稳定.     

氧化锌纳米纤维的制备及其光催化性能

采用静电纺丝法制备出PVP/Zn(CH3COO)2复合纳米纤维,经烧结得到ZnO纳米纤维。用热重分析仪,X射线能谱仪,傅里叶红外光谱仪,X射线衍射仪和场发射扫描电镜来表征烧结前后纤维的纯度、晶型和表面形貌。以ZnO纳米纤维对亚甲基蓝溶液进行光催化降解研究,考察了光照时间、烧结温度对光催化降解效果的影响。对照自制ZnO纳米颗粒的光催化降解效果,证明ZnO纳米纤维不仅具有良好的光催化性能,还具有很好的重复使用性能。     

纳米氧化锌的分散及纳米整理剂的制备

研究了纳米氧化锌在水中的稳定分散介质及纳米整理剂的制备和应用。结果表明，对纳米氧化锌进行适当改性和乳化分散，有利于提高纳米水分散液的稳定性，自制水溶性聚氨酯起到良好的助分散作用；自制的纳米整理剂中纳米平均粒径97．01nm；纳米粒子为单核和多核的微囊式结构；纳米整理剂在纤维上呈非均匀浆膜分布；经纳米整理剂（含纳米ZnO10％）整理的纯棉织物，在10次水洗后的UPF等级达到50＋。     

负载纳米氧化锌棉织物的制备及其光催化性能的研究

通过溶胶-凝胶法制备了一种负载氧化锌纳米颗粒的棉织物.经扫描电镜(SEM)观察了表面形貌,能谱(EDS)研究了表面元素状态,X射线衍射(XRD)研究了结晶形态,热失重测试(TG)分析了热降解过程;结果表明生成了氧化锌颗粒,并紧密吸附在棉织物表面.用紫外-可见光光谱(UV-Vis)分析了光催化分解过程并对其可重复性进行了探讨;结果表明,这种负载纳米氧化锌的织物对亚甲基蓝(模型化合物)具有长期稳定的光降解性能.     

纳米氧化锌抗菌纸的制备及其抗菌性能的研究

采用浸渍法使Zn~(2+)进入纸基纤维内,然后通过一步水热法合成出负载有不同形貌的纳米氧化锌(ZnO)抗菌纸,在保证抗菌性能的同时实现其固定化,避免二次污染。探究了不同制备工艺条件对纳米ZnO抗菌纸的形貌、抗菌性能和物理性能的影响,并采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的结构和形貌进行表征。结果表明,抗菌纸上负载的ZnO纳米颗粒均为结晶良好的六方纤锌矿结构,不同制备条件生成的纳米颗粒结构差异巨大,有棒状、针状、米粒状等;以抑菌率为主要指标,通过正交实验得出的最佳制备工艺为:浸渍温度70℃、浸渍时间2 min、ZnCl_2溶液质量分数45%、NaOH溶液pH值12;在此条件下制备的纳米ZnO抗菌纸对大肠杆菌的抑菌率达到76. 9%。     

静电纺核-壳纳米包装膜的制备及其抗菌性能

为解决抗菌包装中精油包埋的问题,采用乳液静电法制备了外壳为羧甲基壳聚糖(CMCS),内核为百里香精油的纳米纤维膜,研究了乳液的黏度、电导率以及粒径对纳米纤维的影响,借助扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察了纤维膜的微观形貌,采用抑菌圈法测试了纤维膜的抑菌性能。结果表明:质量比为9∶ 1的羧甲基壳聚糖和聚氧化乙烯混合液为水相溶液,百里香精油为油相,吐温80 为乳化剂,当三者体积比为36. 7∶ 4∶ 1或22. 8∶ 4∶ 1时,均可形成稳定的乳液结构;当纺丝液流量为0. 5 mL/ h、电压为16 ~24 kV、纺丝距离为11 cm 时,百里香精油成功包裹在羧甲基壳聚糖纤维内,且随着电压升高,纤维黏连现象减弱;核壳纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、灰霉、青霉的抑菌圈直径分别为18. 2、11. 0、32. 5 和29. 2 mm,抑菌效果较好。     

改性纳米氧化锌/丙烯酸树脂复合涂饰剂的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂(KH-570)对纳米氧化锌进行改性,然后将其与丙烯酸树脂乳液共混合制备了改性纳米氧化锌/丙烯酸树脂复合涂饰剂。通过沉降试验及透射电镜表征,经KH-570改性过的纳米氧化锌的分散性大大提高。探讨了硅烷偶联剂及改性纳米氧化锌用量对涂膜性能的影响,研究结果表明:硅烷偶联剂用量的质量分数为5%时,复合涂膜的力学性能最佳;添加改性纳米氧化锌可以提高丙烯酸树脂的力学性能、耐摩擦性能及耐老化和抗紫外性能,当改性纳米氧化锌用量为0.4%(质量分数)时,涂膜的综合性能最佳。     

可食用萝卜渣包装膜的制备与性能研究

以白萝卜渣纤维为基材,通过加入成膜剂、增塑剂制得可食用包装膜,然后研究不同萝卜渣浓度、不同成膜剂添加量、不同增塑剂添加量,对膜的感官性状影响。同时对膜厚度、耐折、耐破、抗冲击、透气性、透湿性、拉伸强度等性能进行测试,分析测试数据后,结果表明:制备可食用萝卜渣包装膜的技术条件为去离子水400mL、白萝卜渣20g、卡拉胶添加量2.0%、甘油3.0mL、硬脂酸添加量0.5%时,膜的感官性状和机械性能为最佳。     

聚乳酸/曲酸抗氧化活性包装膜的制备及性能研究

以聚乳酸(polylactic acid, PLA)为基材,曲酸为抗氧化剂制备活性包装膜,研究了不同浓度曲酸对复合膜物理性能、力学性能及抗氧化活性等的影响,为开发新型食品活性包装材料提供依据。结果表明,加入曲酸后,薄膜的抗氧化性能显著提高。曲酸的加入也提高了复合膜的厚度,增加了膜的颜色,但不透明度降低。薄膜的断裂伸长率随曲酸浓度的增加而增加,红外光谱显示4%曲酸导致聚乳酸膜出现了新的■双键特征峰,显著加强聚乳酸膜分子链的相互作用,能够观察到苯环骨架的伸缩振动,新形成的■等化学键也导致薄膜有着较高的抗拉强度,表面产生了明显的波纹。综合来看,添加4%的曲酸能提高膜的抗氧化性能和力学性能,能获得理想的复合膜。     

氧化锌溶胶的制备及防紫外线性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了氧化锌溶胶,探讨了溶剂、反应物浓度对溶胶稳定性、粒径的影响,及焙烘温度、焙烘时间、溶胶浓度对织物防紫外线性能的影响,并对织物进行了水热化处理。结果表明,以甲醇为溶剂制备的氧化锌溶胶平均粒径为86.2 nm,具有较好的稳定性;氧化锌溶胶整理织物最佳条件为:氧化锌溶胶浓度0.025 mol/L,浸渍5 min,焙烘温度为150℃,焙烘时间为10 min,处理后织物具有较好的防紫外线性能;氧化锌溶胶整理织物后经水热化处理,织物表面的氧化锌形成了晶形结构,防紫外线性能明显提升。     

蔗糖酯-纳米氧化锌制备工艺研究

以性质温和、无毒的食品级蔗糖酯作为表面活性剂,用六水合硝酸锌和氢氧化钠为主要原料通过搅拌超声一步法制备纳米氧化锌,并研究了各种反应条件对纳米氧化锌粒径的影响。在氢氧化钠与硝酸锌的浓度比值2.0、硝酸锌浓度0.4 mol/L、搅拌时间70 min、反应温度70℃、超声粉碎时间15 min、超声粉碎功率400 W和蔗糖酯添加量0.2 g/L的条件下得到了平均粒径为71.97 nm的纳米氧化锌颗粒。     

纳米氧化锌-聚酯合成工艺的研究及性能表征

研究了纳米氧化锌-聚酯的合成工艺,主要探讨了氧化锌分散处理前、后在聚酯体系中的分散性;分析了不同氧化锌添加量对聚合反应的影响,以及抗氧剂对反应过程和产物的影响;对纳米氧化锌-聚酯复合材料的结晶性和抗紫外线性能进行了表征。     

纳米氧化锌原位改性涤纶的染色及抗菌性能研究

纳米氧化锌原位改性涤纶属于一种新型抗菌涤纶,是未来的发展方向。本文主要通过染色温度、染浴pH值等染色条件探讨染色条件对抗菌性能的影响。实验结果表明：纳米原位改性涤纶在pH值为6,温度为120 ℃,染色时间60 min这种常规涤纶染色条件下,依然具有较好的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑菌率均超过90%,经水洗50次后对金黄色葡萄球菌的抑菌率为82.59%,对大肠杆菌的抑菌率为91.78%。在该条件下染色,其变色牢度与沾色牢度均为4-5级。     

胶原基纳米氧化锌复合材料的制备

通过溶胶凝胶原位复合法制备了胶原基纳米氧化锌复合材料.首先制备pH值为8.5的纳米氧化锌前驱体溶胶;然后参考制革工艺制备戊二醛处理网状胶原基;将醛处理网状胶原基和其质量比500%的纳米氧化锌前驱体溶胶,在50℃下于转鼓内转动9 h后,自然干燥而得胶原基纳米氧化锌复合材料.扫描电镜和原子力显微镜的分析结果表明,网状胶原基经纳米氧化锌前驱体处理后,大小约为25 nm纳米氧化锌颗粒已经在网状胶原基内生成.所制备的胶原基纳米氧化锌复合材料具有一定的热稳定性(收缩温度78.4℃)和良好的力学性能,纳米氧化锌的引入使复合材料具有明显的抗菌防霉性.     

纳米氧化锌对蚕丝织物抗菌性能的研究

采用平均粒径53．16nm的纳米ZnO分散液对桑蚕丝进行整理加工,研究了其结构和抗菌性能。结果表明,处理后的桑丝纤维纵向表面出现纳米ZnO吸附,纤维内部构象有口化趋势;经整理后的蚕丝织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌率分别达到了94．1％和90．9％。     

改性纳米TiO2对纤维素包装膜性能及结构的影响

本文利用氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)溶解纤维素,并与改性、未改性的纳米TiO2进行共混,采用溶胶-凝胶法制备可降解纤维素包装膜.通过红外光谱对改性前后纳米材料的结构进行表征,测试纤维素包装膜的拉伸强度及断裂伸长率,并进行热失重分析;使用扫描电镜和原子力显微镜观察其表面结构.结果表明:改性纳米TiO2比未改性纳米材料在纤维素膜中的分散更均匀,当改性纳米TiO2与纤维素混合比例为0.5∶100时,纤维素包装膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为25.6MPa和125％,较加入未改性纳米TiO2的纤维素膜拉伸强度提高了1.45倍,断裂伸长率是原来的1.35倍.     

蔗糖酯-纳米氧化锌的抑菌性能研究

在利用蔗糖酯合成纳米氧化锌的基础上,为考察纳米氧化锌的抑菌性能,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为模型菌株,采用琼脂稀释法测定不同蔗糖酯含量制得纳米氧化锌的最低抑菌浓度(MIC)。结果表明不同蔗糖酯添加量合成的纳米氧化锌对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有明显抑制作用,且效果优于普通氧化锌。     

纯棉纺织品纳米氧化锌抗菌整理剂的制备及应用

以棉织物的纳米抗菌整理方法为研究对象,讨论了纳米材料的抗菌特性和现有整理方法的优缺点,给出了以纳米氧化锌为核心材料的整理剂配方、整理方法和整理工艺,对整理剂的配方及配制方法进行了实验和优选。采用以优化方案制得的整理剂进行了棉织物抗菌整理。实验证明,采用所给出的整理剂配方和工艺进行棉织物抗菌整理,其抗菌抑菌效果明显,皂洗水洗10次以上的抗菌抑菌效果无显著变化。