纳米Ti02-xNx光催化剂的特性及其在净化空气功能性内墙涂料中的甲醛分解动力学研究

以新型的纳米复合功能粉体TiO2-xNx为光催化剂，对传统内墙涂料进行改性。采用紫外一可见分光光度法、XRD、TEM等手段表征了样品形态结构和光吸收特性。粉体样品为锐钛型结构，粒径约为20nm，光吸收阂值从387nm红移至520nm左右。通过不同纳米TiO2-xx。粉体含量的涂料的甲醛分解试验可得到甲醛分解率都在80％以上，特别是粉体含量3％时分解率超过90％。甲醛分解数据的动力学研究表明符合一级反应动力学。     

纳米TiO2的表面改性及其在涂料中的应用

采用硬脂酸和PEG对纳米二氧化钛进行表面修饰,将改性的纳米TiO2以一定的比例加入到成膜物质中制成一系列涂料样品,然后测定其流变性、甲醛含量、抗菌性能、TVOC含量等,并采用X-衍射和透射电子显微镜观察其微观结构。结果表明：表面修饰后的纳米TiO2的晶型和晶粒有所改变,制得的复合涂料触变指数TI为2.13和1.67,甲醛降解率达到98%,抗菌圈半径也由原来的0.75cm提高到了2.4cm。     

Ag+、Cu2+协同掺杂TiO2抗菌自洁粉体的制备、表征及应用

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,掺杂Fe3+改善纳米TiO2的光催化活性.以磷酸钙为载体,将物质的量比为1:3的Ag+、Cu2+与掺杂改性后的纳米TiO2按比例组装到载体中,制备出了抗菌自洁粉体.将抗菌自洁粉体按照一定的比例添加到普通建筑涂料中,制备出了抗菌自清洁涂料,用SEM、XRD、EDS、抗菌实验和光降解实验对样品进行测试表征.结果表明:掺杂0.2%的Fe3+能明显的改善纳米TiO2的光催化活性;磷酸钙能很好的负载金属离子和纳米TiO2;抗菌自洁粉体和抗菌自洁涂料的拟菌率分别达99.9%和98.0%,对亚甲基兰的降解率1h内均分别达到98%和90%.     

纳米二氧化钛的制备及其在涂料中的应用

以钛酸丁酯复合醇溶胶作为前驱体,采用溶胶–凝胶法制备TiO2微粒,并将其在不同温度下焙烧,获得了纳米TiO2。在紫外光的照射下,将纳米TiO2添加到成膜物质中,配以添加剂、消泡剂等,合成了纳米复合涂料。黏度、甲醛含量、抗菌性能、耐热性以及重金属含量的测试结果表明,纳米复合涂料的各项性能均高于原涂料,尤以由600°C下焙烧所得纳米TiO2制备的涂料为佳,其黏度为14.6 Pa·s,甲醛降解率为73%,抗菌圈半径比原涂料增大了88%;在300°C下烘烤5h,涂层出现少量龟裂,但未剥落。     

生态纳米空气净化涂料的研制

生态纳米空气净化涂料是一种新型的水性功能涂料,能够主动吸附分解空气中的甲醛等有毒有害气体。通过试验,优化了生态纳米空气净化涂料的基本配方,乳液为丙烯酸类低气味乳液,含量为5%,选择合作开发的H还原法制备的纳米TiO_2为主要的功能粉体,粉体添加量为5%,试验温度为20℃,湿度为40%,在最终确定的配方下,5 h对甲醛的总去除率为83.2%,光催化降解速率为2.4%/(g·m~2·s)。通过工程案例表明,生态纳米空气净化涂料甲醛去除效果明显,工程示范效果良好。     

纳米TiO_2改性苯丙乳液内墙涂料的研究

采用物理掺和法,在苯丙乳液中加入锐钛型纳米TiO2,制成内墙涂料,进行抑菌试验和甲醛降解实验研究,分析了纳米TiO2的光催化原理和抗菌机理。结果表明,随着TiO2含量增加,甲醛降解能力和抗菌性能增强,当TiO2含量为4%时效果最好。     

纳米TiO_2/纳米ZnO杂化改性内墙涂料的研究

采用物理掺和法,在不同内墙涂料中加入纳米TiO2和纳米ZnO,制备纳米复合涂料,进行抗菌试验和甲醛降解实验。结果表明,随着纳米粒子杂化含量的增加,甲醛降解能力和抗菌性能增强,当1#内墙涂料∶纳米TiO2∶纳米ZnO含量比=100∶1.6∶1.6;2#内墙涂料∶纳米TiO2∶纳米ZnO含量比=100∶1.8∶1.8时,效果最好。     

水热法制备电气石/TiO_2纳米管及光催化性能

采用溶胶–凝胶法和水热法相结合制备了直径为18.8nm,管径为4.7nm,管长数百纳米的锐钛矿型电气石/TiO2纳米管。研究了水热反应时间、煅烧温度和电气石的添加量对制备样品的相结构和形貌的影响,同时以甲基橙为目标降解物考察了电气石/TiO2纳米管的光催化性能。结果表明:水热处理后,经500℃煅烧可得到一维结构优良的锐钛矿型电气石/TiO2纳米管,并且电气石与TiO2以Ti―O―Si键结合,由于电气石具有永久电极性,与TiO2的协同作用可以有效提高纳米TiO2的光催化性能。当电气石含量为0.5%(质量分数),500℃下煅烧的样品,光照1h可达到最优降解率98.5%,比未经水热处理的纯纳米TiO2颗粒和经水热处理的纯纳米TiO2管分别提高了约44.9%和33.7%。     

活化条件对TiO2光催化降解甲醛反应的影响

采用负载化的纳米TiO2粉体为光催化剂,进行了甲醛熔液的光催化降解反应验,主要研究了光催化剂TiO2活化温度和时间对甲醛降解反应的影响以及降解反应动力学。通过零级和一级光催化反应动力学模型的建立和比较,发现甲醛的光催化降解反应遵循一级反应动力学规律。     

电气石对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响

以电气石粉为载体,TiCl4为前驱体,采用水解沉淀法在电气石表面负载纳米TiO2,制备纳米TiO2/电气石复合材料。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、能谱仪及光电子能谱仪对样品进行表征,以甲醛为目标降解物,考察电气石对纳米TiO2光催化性能的影响。结果表明:纳米TiO2负载在电气石表面后,其结构和性能发生了明显变化。经550℃煅烧,锐钛矿型的纳米TiO2晶粒由15.6nm降为9.3nm。TiO2/电气石复合材料中的O1s、Ti2p1/2和Ti2p3/2结合能比纯TiO2分别提高了1.35eV、1.32eV和1.27eV,而O1s和Si2p的结合能比电气石中分别降低了1.80eV和0.13eV。TiO2和TiO2/电气石复合材料在紫外灯下照射300min,甲醛去除率分别为73.3%和91.6%。     

纳米TiO_2/硅丙复合乳液的光催化抗菌性能研究

采用原位聚合法制备纳米TiO2 /硅丙复合乳液。由透射电子显微镜观察到纳米TiO2 /硅丙复合乳液胶膜中纳米颗粒呈单分散状态,达到了纳米尺寸。通过分光光度分析方法,测得该膜在 200 ~400nm紫外光光波范围吸收强度大于 2 0,在可见光光波范围有明显的光吸收。杀菌实验测试结果为:该乳液对枯草杆菌黑色变种芽孢、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率达到 98%以上;该乳液胶膜对乙肝表面抗原 (HbsAg)作用 8h以后,HbsAg由阳性转变为阴性。研究表明,纳米TiO2 /硅丙复合乳液及其乳液胶膜具有显著的光催化效应,能将其吸收的光能转化为杀菌、抗病毒的化学能。     

LLDPE/LDPE/纳米TiO2复合薄膜的性能

采用熔融共混方式在线型低密度聚乙烯(LLDPE)／低密度聚乙烯(LDPE)复合体系中添加纳米TiO2制成LLDPE／LDPE／纳米TiO2复合薄膜。通过偏光显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热法、紫外一可见光吸收光谱,研究了纳米TiO2填充LLDPE／LDPE复合薄膜的力学和光学性能。结果表明,纳米TiO2在薄膜中呈现出理想的分散水平,平均粒径在100nm以下。纳米TiO2在LLDPE／LDPE复合体系的结晶过程中,可起到明显的诱导成核作用,使球晶尺寸细化且数量增多,但复合体系的结晶度无明显变化。该薄膜的透光性仅轻微下降,可满足透明薄膜的使用要求,同时,表现出良好的紫外线吸收功能。     

纳米TiO2-Pt修饰电极上甲醇的电催化氧化研究

用电化学法合成前驱体Ti(OEt)4,经直接水解法制备纳米TiO2膜,通过直接在纳米TiO2膜上电沉积Pt微粒得到纳米TiO2 Pt复合催化电极。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,纳米TiO2的晶形为锐钛矿型,粒径约30nm,电沉积纳米Pt粒子(平均粒径约60nm)均匀地分散在纳米TiO2膜表面。循环伏安和计时电位测试表明,纳米TiO2 Pt修饰电极对甲醇的电氧化具有高催化活性和稳定性,Pt载量为0 68mg/cm2时,室温下甲醇氧化电流达到190mA/cm2,是纯Pt电极上的7 6倍。     

Ultraviolet spectra and structure of zinc–cellulose complexes in zinc chloride solution

The spectral characteristics of aqueous zinc chloride solutions (67% w/w) containing cellulose, cellobiose, maltose, β‐methyl glucoside, and glucose were compared. The results suggest that zinc ion forms loose complexes with the C2 or C3 hydroxyl groups of glucose or methyl glucopyranoside. The absorption of light in the 200–220 nm range indicates the formation of these types of complexes. In solutions containing cellobiose or cellulose, zinc ion forms complexes with the hemiacetal oxygen atom of the anhydroglucose at the nonreducing end and a hydroxyl group of an anhydroglucose unit at the reducing end. This type of complex absorbs at 290 nm. Light absorption of cellobiose solutions at 235 nm was also correlated with similar complexes involving the anomeric oxygen at the reducing end of cellobiose. The absorption at 290 nm was proportional to the zinc chloride concentration. The presence of calcium ion also enhances the absorption; however, ion alone cannot form a complex with cellulose. © 1999 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 71: 1441–1446, 1999     

纳米材料在涂料改性中的应用

介绍了纳米改性涂料的优点,重点叙述了纳米SiO2、纳米TiO2、纳米CaCO3在涂料中的应用,并提出了纳米改性涂料发展中存在的一些问题。     

纳米氧化钛与碳纤维水泥石的电阻率及压敏性

对复掺2种不同相的纳米氧化钛以及碳纤维的水泥石的电阻率及其压应力下电阻率变化率的研究发现;纳米氧化钛可以降低水泥石的电阻率。掺加具有半导体特性的锐钛相纳米氧化钛的水泥石具有压敏效应,其电阻率变化率在7%～10％左右。掺加金红石相纳米氧化钛的水泥石不具有压敏效应。与前2种水泥石相比,碳纤维水泥石的电阻率最小、压敏性最好,其电阻率变化率高达17%～35％。     

纳米TiO2对环氧树脂力学性能的影响

研究了纳米TiO2含量对纳米TiO2/环氧复合材料弯曲性能和拉伸性能的影响.结果表明,超声作用可以使纳米TiO2均匀分散于树脂体系中;环氧树脂中添加纳米TiO2可以同时增强增韧环氧树脂,当纳米TiO2含量为3%时,纳米TiO2/环氧的弯曲强度和拉伸强度比未添加纳米TiO2时分别提高了72%和65%.     

Synthesis of porphyrin-appended poly(fluorene-alt-carbazole): photoluminescent and electrochemical studies

Poly(fluorene-alt-carbazole) appended with meso-tetraphenylporphyrin (MTPPC) linked through oxyethylene spacer and the parent poly(N-hexyl-2,7-carbazole-alt-9,9-di-n-hexyl fluorene) (P1) were synthesized and characterized. Optical absorption properties of the polymers containing 5% of MTPPC (P2) and 10% of MTPPC (P3) in the polymer backbone show extended optical absorption toward long wavelength compared to the parent polymer P1. Optical absorption studies of the polymers showed that polymer P1 has absorption at 384 nm in solution, whereas polymers P2 and P3 have absorption at 384 nm corresponding to polymer backbone and soret band at 421 nm with Q bands at around 518 and 554 nm in solution. P1 shows photoluminescence emission around 417 nm, whereas P2 and P3 fall around 656 nm. Thermal, electrochemical, and quenching studies of the polymers have been studied and the details are reported.     

不同基质(虫胶及PMMA)温敏漆的制备及性能研究

以三氯化钌、氯化钆、联吡啶为原料制备发光探针分子,将探针分子分别加入到聚甲基丙烯酸甲酯基质(PMMA)和虫胶基质中,获得不同基质的温敏漆样品。对探针分子及2种基质温敏漆样品进行了红外、紫外吸收及荧光光谱测试。红外光谱表明,探针分子中联吡啶的结构未被破坏;紫外吸收光谱表明,虫胶的紫外吸收较强,影响了探针分子对紫外光的吸收,所以虫胶基质温敏漆在620nm的荧光发射较弱,而PMMA对紫外光吸收较弱,所以以PMMA为基质的温敏漆在620nm荧光发射较强,同时PMMA基温敏漆的温度猝灭性能也明显比虫胶基温敏漆好。