纳米TiO_2/凹凸棒石@DHHB复合材料的制备及紫外屏蔽性能研究

在凹凸棒石(ATP)表面依次负载金红石型纳米二氧化钛和二乙氨羟苯甲酰基苯甲酸己酯(DHHB)制备纳米TiO_2/ATP@DHHB复合材料。通过XRD、FT-IR、TG-DSC、SEM和UV-VIS等技术对复合材料进行表征。结果表明,TiO_2为金红石型,DHHB以物理吸附的方式存在于TiO_2/ATP表面形成包覆膜层。引入ATP载体降低了TiO_2的团聚,同时抑制了DHHB的自发结晶。TiO_2/凹凸棒石@DHHB复合材料具有良好的疏水亲油性,并在290～380 nm的波长范围内显示较好的广谱紫外防护效果,UVB防晒系数(SPF)和UVA防晒指数(PFA)分别达到了12. 31和11. 56(PA+++)。     

ZnO掺杂TiO_2的制备及其催化性能

笔者以钛酸四丁酯、冰乙酸、无水乙醇、蒸馏水为原料,以溶胶和凝胶、真空干燥、高温煅烧制得TiO_2,使其粉体所含锐钛矿型保持在80%以上。以制备的TiO_2前躯体为母体,分别采用不同的掺杂方式将ZnO掺杂到TiO_2的晶格中,高温煅烧,研磨,制备出改性的TiO_2,并确定改性后TiO_2的晶体结构、颗粒大小。实验结果表明:在450℃温度条件下,煅烧ZnO掺杂TiO_2试样2h后,其晶型为锐钛矿型,颗粒粒径均匀,且粒子半径较小。     

PMMA/纳米ZnO薄膜的紫外屏蔽性能研究

采用硅烷偶联剂对纳米ZnO进行了表面改性,并采用旋转涂膜法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/纳米ZnO薄膜,研究了薄膜的紫外屏蔽性能。结果表明,表面改性的纳米ZnO在水和甲苯中均无明显沉淀现象,其溶解性得到改善;改性纳米ZnO红外图谱中877cm-1处出现的新吸收峰,可证实偶联剂已成功修饰于粒子表面;光学显微镜与原子力显微镜测试表明,改性ZnO在PMMA薄膜中的颗粒团聚减少,其分散性得到改善。当PMMA在甲苯中浓度为0.04g/mL、纳米ZnO为PMMA质量的10%时,薄膜的紫外屏蔽性能最好,紫外区透过率为0.66;相同配比的PMMA/改性ZnO薄膜的紫外屏蔽性能明显提高,紫外区透过率为0.53。     

木质素/TiO2复合纳米颗粒的制备及其防晒应用

采用一步水热酯化反应将不同来源的木质素紧密包覆在二氧化钛表面,得到木质素改性二氧化钛复合纳米颗粒。DLS分析显示经木质素包覆改性后,二氧化钛粒径增大8～12 nm;TG分析测得复合纳米颗粒中木质素包覆量(质量分数)为7.6%～9.0%;TEM及XPS测试结果证实:木质素的羧基与二氧化钛表面羟基之间发生了酯化反应,从而使木质素紧密包覆在二氧化钛表面。在此基础上,将木质素改性二氧化钛复合纳米颗粒作为唯一防晒组分制备了防晒霜,测定了防晒指数SPF值并与只含二氧化钛的防晒霜进行了性能对比。结果显示:添加质量分数为10%和20%的溶剂型木质素改性二氧化钛后防晒霜的SPF值分别为43.88和72.83,明显高于添加二氧化钛的防晒霜,且肤感更优,达到日常防晒的要求。在此基础上探讨了木质素改性强化二氧化钛紫外防护性能的机理。     

TiO_2/ZnO纳米多孔复合膜制备及光催化性能研究

分别采用水热处理和添加有机物的方法制备了TiO2/ZnO纳米多孔复合膜,利用XRD、SEM、TEM和EDS对薄膜进行了分析表征,通过甲基橙降解研究了多孔膜的光催化性能。结果表明:采用这两种方法都可获得具有孔洞特征的多孔复合膜,对添加有机物法制备的多孔膜进行的光催化降解实验表明该多孔膜光催化性能明显优于致密复合膜。     

ZnO/TiO_2复合膜的制备及润湿性研究

采用溶胶凝胶法制备了ZnO/TiO_2复合膜,并通过XRD和SEM进行物相和形貌表征。经表面修饰低表面能物质1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷后,采用接触角测试仪对ZnO/TiO_2复合膜的润湿性进行分析,并研究了紫外光照射下TiO_2含量对ZnO膜润湿性转换的影响。结果表明,经紫外光照射30 min后,ZnO/TiO_2复合膜与水的接触角均降低,呈现由疏水向亲水转变的趋势,随着TiO_2含量的增加,ZnO/TiO_2复合膜润湿性转换速度增加,当TiO_2含量为7.5%的ZnO/TiO_2复合膜的润湿性转换速率达最大,由疏水性转变为超亲水性,继续增加Ti O_2含量至10%时,ZnO/TiO_2复合膜的润湿性转换速度有所降低。     

纳米TiO_2与天然紫外吸收剂防晒效用的研究

对具有防晒作用的数十种天然植物 ,进行了提取、复配 ,复配后的产品加入纳米TiO2 ,并在应用上进行了相关的研究与测试。测试结果表明 :天然防晒剂护肤品 ,对 2 80～ 32 0nmB区紫外光透射率≤ 1 5 % ,对 330～40 0nmA区紫外光透射率≤ 16 %。并与国内市场上较流行的JapanUVMILKYUPERSPF 45 ,在同等条件下进行了测试对比 ,结果表明 :本产品在 2 80～ 35 0nm波段 ,对紫外光的透射率为0 2 2 %～ 3 30 % ,UVMILKYUPERSPF 45为 2 2 2 %～3 90 % ;本产品在 36 0～ 40 0nm波段 ,对紫外光的透射率为 5 31%～ 15 78% ,UVMILKYUPERSPF 45为 4 2 3%～ 4 95 %。     

紫外辐射法低温制备柔性TiO_2薄膜电极及其性能研究

采用先研磨后超声波分散的方法制备了TiO2涂膜胶体,由其涂敷的TiO2薄膜经过紫外辐射处理后,获得了组装染料敏化太阳能电池的柔性TiO2薄膜电极。用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪和紫外可见光谱仪对TiO2薄膜电极进行了表征,同时,用数字源表测试了电池的光电性能。结果表明:TiO2薄膜电极具有多孔结构,其经过紫外辐射处理后,有机物完全去除;N3染料敏化后,使其吸光度增大,组装成的电池,其光电转换效率达到0.93%。     

TiO_2/ZnO双层电子传输层的制备及光电化学性能

首先在氟掺杂的氧化锡导电玻璃(FTO)上水热生长一层TiO_2纳米棒阵列薄膜,然后通过旋涂法旋涂ZnO籽晶层后水热法生长ZnO纳米棒得到TiO_2/ZnO纳米棒阵列薄膜。通过XRD、SEM、PL、UV-Vis和电化学工作站等对单层TiO_2纳米棒和TiO_2/ZnO纳米棒的结构、表面形貌、荧光性能、光吸收强度以及光电化学性质进行表征。结果表明,随着水热生长ZnO时间的增长,ZnO纳米棒密度增加; ZnO纳米棒的生长时间不同使其荧光强度不同,TiO_2/Zn O纳米棒的荧光强度与单层TiO_2纳米棒相比有着微小的减弱,没有明显的衍射峰; TiO_2/ZnO纳米棒复合材料比单层TiO_2的光吸收强度高,提高其光学性能,但是吸光区域都在紫外光区域;在标准模拟太阳光照射下,TiO_2/Zn O纳米棒的光电流为0. 002 m A,单层TiO_2纳米棒的光电流为0. 006 m A,复合薄膜的电流有着明显的变化。     

TiO_2光催化剂制备及其催化性能研究

通过预备实验探究,得知制取TiO_2粉体的较适宜温度为140℃,本文采用醇解醇热法研究恒温140℃钛酸四正丁酯的体积百分比、钛酸四正丁酯与乙酸的物质的量比,两因素对二氧化钛形成的影响结果。以亚甲基蓝作为标准溶液,将不同比例所制取TiO_2光催化剂进行紫外灯光催化,通过紫外可见分光光度计测定,选出降解效果最佳及制备二氧化钛光催化剂较适宜的制备条件。     

CdS/TiO_2电极的制备及其光电性能的研究

采用电化学沉积方法制备CdS/TiO2电极并研究其光电催化性能,比较了不同电压、反应物浓度、不同电解质等条件下CdS/TiO2电极所显示的光电性能。另外,将CdS/TiO2与CdS/Ti电极进行光电性能比较,得出了在相同沉积时间下CdS/TiO2电极的光电性能比CdS/Ti电极稳定,产生的光电流略有提高的结论,在多数方面都优于CdS/Ti电极。     

Nd/ZnO制备及其光催化性能研究

以六水合硝酸锌、六水合硝酸钕和氨水为原料,采用直接沉淀法制备了纯净的氧化锌、掺杂钕的Nd/ZnO光催化剂,分别以甲基橙、亚甲基蓝、苯酚为光催化反应的模型化合物,考察了ZnO、Nd/ZnO光催化剂的紫外光催化活性。结果表明,当Nd在ZnO中掺杂质量百分数为0.5%时,三种模型化合物光催化降解率最大(甲基橙光催化降解率为85.9%,苯酚光催化降解率为27.8%,亚甲基蓝光催化降解率为71.2%);在相同条件下,三种模型化合物光催化降解率大小顺序为:甲基橙!亚甲基蓝!苯酚。     

肤色纳米氧化锌的制备及其紫外屏蔽性能测试

以ZnSO.47 H2O、（NH4）2CO3为原料,通过液相法制备出前驱物Zn5（OH）6（CO3）2。将其在350℃处理2 h,得到ZnO粉末。采用XRD对产品的物相组成、粒度进行分析。并考察原料配比、煅烧工艺对纳米氧化锌的颜色、紫外吸收强度的影响。实验结果表明,当原料配比为1∶3时,经350℃煅烧2 h所得的纳米氧化锌色彩均匀、紫外吸收强度较高。     

TiO_2/CaSiO_3复合型光催化剂的制备及其性能研究

采用碱浸粉煤灰获得硅酸钠水溶液,进一步通过化学沉淀反应得到多孔硅酸钙材料,通过SEM和XRD测试结果表明所得产品为多孔蜂窝状的无定形态材料。通过物理吸附过程获得一系列不同负载量的Ti O_2/CaSiO_3复合催化剂。在紫外光条件下光催化降解甲基橙考察催化性能,实验结果表明8wt%Ti O_2/Ca SiO_3样品具有最佳的催化活性。     

C/TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

无机纳米金属氧化物TiO_2由于其独特的理化性质在各方面的应用得到了广泛的研究。但是由于其禁带宽度较大仅能利用太阳光中较少的紫外光部分,量子效率低,阻碍了其光催化技术的应用,为了提高光催化效率,往往将TiO_2进行复合、掺杂改性和构建新型窄禁带化合物。本文采用水热合成的方法制备C/TiO_2纳米复合材料,通过X射线衍射、透射电子显微镜、X光电子能谱、拉曼等现代分析测试技术,对所做材料的微观结构进行分析表征。结果表明,通过水热合成法制备的C/TiO_2纳米复合材料,可以提高TiO_2光催化活性,抑制高温下TiO_2晶型的转变,具有高的比表面积和吸附能力等,且在光催化微生物灭菌方面应用效果明显。     

纳米TiO_2/聚醚砜复合膜的制备及其性能研究

通过共混和相转化法制备了纳米TiO_2/聚醚砜复合膜,并考察了纳米TiO_2对膜结构及性能的影响。结果表明,添加纳米TiO_2后,膜断面结构中微孔增多,指状孔长度增长,且有效改善了膜的亲水性和抗污染性。当纳米TiO_2含量为0.3%时,膜综合性能最佳,此时,复合膜的表面接触角为75.9°,纯水通量为50.23 L/(m2·h),对Na2SO4溶液的截留率为40.89%,对牛血清蛋白溶液(BSA)的通量恢复率为91.67%。     

C/TiO_2纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

无机纳米金属氧化物TiO_2由于其独特的理化性质在各方面的应用得到了广泛的研究。但是由于其禁带宽度较大仅能利用太阳光中较少的紫外光部分,量子效率低,阻碍了其光催化技术的应用,为了提高光催化效率,往往将TiO_2进行复合、掺杂改性和构建新型窄禁带化合物。本文采用水热合成的方法制备C/TiO_2纳米复合材料,通过X射线衍射、透射电子显微镜、X光电子能谱、拉曼等现代分析测试技术,对所做材料的微观结构进行分析表征。结果表明,通过水热合成法制备的C/TiO_2纳米复合材料,可以提高TiO_2光催化活性,抑制高温下TiO_2晶型的转变,具有高的比表面积和吸附能力等,且在光催化微生物灭菌方面应用效果明显。     

超细氧化锌的制备及紫外屏蔽性能研究

以硝酸锌为主要原料,采用沉淀反应结合水热处理的方法制备超细氧化锌,并将其制备成紫外屏蔽膜,采用紫外分光光度仪测试屏蔽膜的紫外屏蔽性能。结果表明：添加微量氧化锌粉体的紫外屏蔽膜具有很好的可见光透光性和紫外屏蔽特性。氧化锌紫外屏蔽膜制备最佳工艺为：硝酸锌浓度为0.5　mol/L,固体氢氧化钠、硝酸锌晶体和十二烷基硫酸钠（SDS）物质的量比为15∶7∶1,水热温度为120　℃,水热时间为0.5　h,沉淀反应温度为70　℃,沉淀反应时间为0.5　h。