Ce/ZnO纳米复合抗菌剂的制备及其性能研究

以纳米氧化锌(ZnO)为载体,采用稀土离子掺杂的方法制备了Ce/ZnO纳米复合抗菌剂。通过TEM、XRD等技术对样品进行表征,结果表明:制备的Ce/ZnO复合粉体是一种纳米复合抗菌剂,粒径在20nm左右,并且铈以CeO2的化学态存在于Ce/ZnO复合粉体表面,在ZnO的位置上进行了有效掺杂。掺杂稀土铈有效的提高了纳米ZnO的光催化性能以及抗菌效果。     

环境友好型塑料用改性ZnO添加剂的光催化性能研究

以纳米ZnO和AgNO3溶液为原料,采用掺杂的方法制备了改性的塑料用ZnO添加剂,通过其光催化降解亚甲基蓝的效果评价了样品的光催化性能。实验结果表明,当银的掺杂量为2.8%,光催化剂添加浓度是0.8g/L时,此时Ag/ZnO复合粉体对亚甲基蓝的光催化降解效果最好。制备的Ag/ZnO复合粉体在紫外光区和可见光区都有较强的吸收,且吸收峰波长和Ag与纳米ZnO相比都出现了一定程度的红移。掺杂银显著提高了纳米ZnO的光催化性能     

抗菌天然橡胶纳米复合材料的研制

研究了自制ZnO/Ag纳米复合抗菌剂的亲油改性,利用改性后的ZnO/Ag纳米复合抗菌剂制备天然橡胶(NR)纳米复合材料,探讨了抗菌NR纳米复合材料的抗菌、抗藻性能.结果表明:ZnO/Ag纳米复合抗菌剂经磷酸三丁酯(TBP)改性后,沉降率从接近1减小到0.2以下,亲油性和稳定性大大提高,将TBP改性后的抗菌剂加入到油性介质正己烷中,抗菌剂分散均匀,粒径在100nm以内;在NR纳米复合材料的制备中,随着ZnO/Ag纳米复合抗菌剂添加量的增加,正硫化时间减小;经检测,抗菌NR纳米复合材料对大肠埃希氏菌的抗菌率达98%以上,且抗菌率随抗菌剂添加量的增加而增大,抗藻性能达到最优零级标准.     

温度对ZnO／Ag纳米复合抗菌剂前驱体及产物的影响规律研究

以硫酸锌、硝酸银为原料，碳酸氢氨为沉淀剂制备出高纯度ZnO／Ag纳米复合抗菌剂。重点研究了合成温度及煅烧温度对前驱体微观形貌及最终产物的结构、成份、形貌的影响规律。用TEM、XRD、TG-DTG对前驱体和ZnO／Ag纳米复合抗菌剂进行了表征，结果表明：随着合成温度的升高，前驱体产物的形态由线棒状逐渐变为球团状，并且由非晶态逐渐转化为晶态；450℃煅烧所得复合粉体由六方纤锌矿纳米ZnO和立方结构纳米Ag组成，粒径集中在15nm左右，粒子大小均匀，分散性良好；经权威机构检测本抗菌剂抗菌性能优异。     

Fe、Ce单复合掺杂纳米氧化锌粉体的制备及其光催化性能研究

纳米ZnO材料因特殊的禁带宽度和开放性结构,易掺杂其他金属或者非金属元素,具有良好的催化性能。本文通过溶胶-凝胶法,制备了Fe、Ce单复合掺杂纳米ZnO粉体,对样品进行了表征分析,并以甲基橙为目标降解物,测定了单复合掺杂纳米氧化锌粉体在不同紫外光催化下的性能,考察了紫外灯强度、光照时间对催化效率的影响。结果表明,相比纯的纳米ZnO粉体、Fe、Ce单复合掺杂纳米ZnO的降解效果更好。当催化剂用量为3g/L、在紫外灯30W光照下、光照时间为4h,Fe/Ce共掺杂纳米ZnO材料的降解率可达12.31%。     

稀土铈掺杂纳米ZnO抗菌复合材料研究

采用纳米ZnO为载体,按照不同掺杂比例制备了复合无机抗菌剂 Ce4 /ZnO,采用抑菌圈实验和最小抑菌浓度实验来检测其抗菌性能。结果表明,掺杂稀土Ce4 明显提高了纳米 ZnO的抗菌性。通过对ZnO白样和Ce4 /ZnO试样的XRD测试, 结果表明 Ce4 已进入 ZnO晶格,同时对复合抗菌机理进行了探索研究。     

稀土氧化物Pr2O3掺杂对高压ZnO压敏电阻性能的影响

采用低温固相化学反应法制备了Pr₂O₃掺杂的ZnO纳米复合粉体, 并用此粉体在不同烧结温度下制备了高压ZnO压敏电阻。采用X射线衍射、 比表面测试、 透射电镜、 扫描电镜等手段对制备的ZnO纳米复合粉体及高压ZnO压敏电阻进行了表征, 并与未掺杂ZnO压敏电阻进行了对比研究, 探讨了稀土氧化物Pr₂O₃掺杂对高压ZnO压敏电阻电性能的影响机制。结果表明: 较低的烧结温度(1030～1130 ℃)时, 掺杂的稀土氧化物Pr₂O₃偏析于ZnO晶界中, 有活化晶界、 促使晶粒生长的作用; 同时, Pr₂O₃掺杂导致1080 ℃烧结的ZnO压敏陶瓷体中晶体相互交织形成晶界织构, 比未掺杂的更均匀和致密, 这有助于高压ZnO压敏电阻晶界性能的改善, 从而提高其综合电性能。当烧结温度为1080 ℃时, Pr₂O₃掺杂的高压ZnO压敏电阻的综合电性能最佳: 电位梯度为864.39 V/mm, 非线性系数为28.75, 漏电流为35 μA。     

溶剂热法制备Ag掺杂ZnO纳米棒结构及催化性能的研究

为了提高ZnO的光降解效率,选择贵金属Ag为掺杂材料,通过溶剂热法制备了不同Ag掺杂量(0,1%,2%,3%和4%(摩尔分数))的ZnO纳米棒。通过XRD、SEM、FT-IR和PL等手段对ZnO的晶格结构、微观形貌、光谱性能和催化性能等进行了表征,并研究了Ag掺杂的ZnO纳米棒在500 W氙灯照射下对罗丹明B不同时间段的降解效率。结果表明,Ag掺杂后的ZnO的晶体结构未发生改变,但晶胞体积出现增大、晶格畸变变小;掺入Ag后ZnO逐渐从颗粒球状转变成棒状结构,并且随着Ag掺杂比例的增加,变化趋势更加明显;部分Ag⁺取代了Zn²⁺,导致掺杂Ag的ZnO金属氧键的振动峰出现降低;随着Ag掺杂浓度的增加,ZnO纳米棒的PL强度出现先降低后升高的趋势,3%(摩尔分数)Ag掺杂的ZnO的PL强度最低;Ag的掺杂抑制了电子-空穴的复合,增强了光降解效率,3%(摩尔分数)Ag掺杂的ZnO纳米棒在120 min照射下对罗丹明B的降解效率达到最大值为70.22%。     

ZnO对Ag＋的吸附行为研究

以纳米ZnO为载体,制备了银离子掺杂的复合粉体,研究纳米ZnO对Ag＋的吸附行为,实验结果表明,纳米ZnO对银离子的吸附随分散剂含量的增加而增强,当分散剂含量为0．5％时吸附效果最好;pH值提高时,对银离子的吸附也增强,当pH值为12时,吸附最强。     

稀土氧化物Pr2O3掺杂对高压ZnO压敏电阻性能的影响

采用低温固相化学反应法制备了Pr2O3掺杂的ZnO纳米复合粉体,并用此粉体在不同烧结温度下制备了高压ZnO压敏电阻.采用X射线衍射、比表面测试、透射电镜、扫描电镜等手段对制备的ZnO纳米复合粉体及高压ZnO压敏电阻进行了表征,并与未掺杂ZnO压敏电阻进行了对比研究,探讨了稀土氧化物Pr2O3掺杂对高压ZnO压敏电阻电性能的影响机制.结果表明:较低的烧结温度(1030～1130℃)时,掺杂的稀土氧化物Pr2O3偏析于ZnO晶界中,有活化晶界、促使晶粒生长的作用;同时,Pr2O3掺杂导致1080℃烧结的ZnO压敏陶瓷体中晶体相互交织形成晶界织构,比未掺杂的更均匀和致密,这有助于高压ZnO压敏电阻晶界性能的改善,从而提高其综合电性能.当烧结温度为1080℃时,Pr2O3掺杂的高压ZnO压敏电阻的综合电性能最佳:电位梯度为864.39 V/mm,非线性系数为28.75,漏电流为35 μA.     

ZnO／Ag纳米复合抗菌剂的分散与性能研究

以XRD、TEM、激光粒度分布对自制ZnO／Ag纳米复合抗菌剂进行表征，对其抗菌、抗藻和安全性能进行检测。结果表明：经PAAS分散后，ZnO／Ag纳米复合抗菌剂的团聚程度大大降低，分散剂PAAS的加入质量分数对ZnO／Ag纳米复合抗菌剂分散效果的影响呈抛物线状，最佳加入质量分数为48％，平均粒径为11．8nm。ZnO／Ag纳米复合抗菌剂具有优良的抗菌、抗藻和安全性能，对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度均为50mg／L，对小球藻菌的最小抑菌浓度为5mg／L，对小鼠的急性经口毒性的LD50为9260mg／kg，对皮肤无刺激性。     

微波水解法制备纳米ZnO及其气敏特性研究

以Zn(CH₃COO)₂-2H₂O为原料,采用微波水解法和恒温水解法制备了纳米ZnO粉体,用X射线衍射仪、透射电镜对产物的相组成和微观结构进行了表征和分析,并且测试了其气敏特性.为了改善纳米ZnO的气敏性能,利用微波水解法,通过掺杂Pt、Pd贵金属制备出其相应的纳米复合氧化物.与恒温水解法相比,微波水解法所需反应时间显著缩短、反应物浓度提高;两种方法制备的纳米ZnO粉体皆对酒精和汽油具有较高灵敏度;掺杂Pt或Pd可提高纳米ZnO对酒精和汽油的选择性.     

不同合成过程对溶胶-凝胶法制备的ZnO/Ag纳米复合材料光催化性能的影响

以乙酸锌、硝酸银为前驱体,二乙醇胺作为稳定剂,利用溶胶-凝胶法分别采用一步法和两步法制备得到ZnO以及ZnO/Ag纳米复合粉体。所有ZnO/Ag复合物中Ag的含量均为3%(摩尔分数)。对所制备样品的结构和光学性质通过XRD、SEM、TEM、XPS、PL、UV-vis进行了表征,进而以甲基橙为模拟污染物进行了光催化测试。结果表明,不同方法制备得到的ZnO/Ag纳米粉体晶粒均匀,无明显团聚现象,面心立方结构的金属Ag吸附在纤锌矿结构的ZnO表面形成异质结。与纯ZnO相比,掺Ag极大地改善了样品在紫外光下的光催化活性。对不同合成工艺的比较表明,用溶胶-凝胶一步法制备的ZnO/Ag复合物的光催化活性最高,经紫外光照射70min可完全降解甲基橙。     

ZnO/CdS/Ag复合光催化剂的制备及其催化和抗菌性能

先用水热反应合成六方晶相CdS多层级花状微球并在其表面生长ZnO纳米棒形成均匀的ZnO/CdS复合结构,然后用光还原法将Ag纳米颗粒负载于ZnO纳米棒制备出ZnO/CdS/Ag三元半导体光催化剂,对其进行扫描电镜和透射电镜观察、光电性能测试、活性基团捕获实验以及光催化降解和抗菌性能测试,研究其对亚甲基蓝(MB)的降解和抗菌性能。结果表明：ZnO纳米棒均匀生长在CdS微球表面,CdS晶体没有明显裸露,Ag纳米粒子负载在ZnO纳米棒的表面;ZnO/CdS/Ag三元复合光催化剂有良好的可见光响应、较低的阻抗和较高的光电流密度;ZnO/CdS/Ag复合光催化剂能同时产生羟基和超氧自由基等活性氧基团;ZnO/CdS/Ag三元复合光催化剂对亚甲基蓝(MB)的30 min降解率高于90%;0.25 mg/mL的ZnO/CdS/Ag对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)的灭菌率高于96%,对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)能完全灭除。     

纳米ZnO/电气石复合粉体的制备及其对亚甲基蓝光催化性能的研究

以NaOH、ZnSO4·7H2O和电气石为原料,采用室温固相法制备纳米ZnO/电气石复合粉体。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合粉体的物相及形貌进行了表征,并考察了复合粉体对亚甲基蓝的光催化降解性能。实验结果表明,纳米ZnO可紧密地包覆在电气石表面形成ZnO/电气石复合粉体。光催化降解实验、紫外-可见漫反射光谱、荧光光谱分析等测试表明,添加电气石粉体可有效地提高ZnO/电气石复合粉体的光吸收能力、荧光发射能力以及对亚甲基蓝的光催化降解性能。     

ZnO/Al_2O_3复合纳米颗粒的制备与表征

为研究ZnO/Al2O3复合纳米颗粒在涂料、化妆品等领域的应用,采用直接沉淀法制备了纳米ZnO,用硫酸铝水解生成的Al2O3对纳米ZnO进行了表面改性。采用IR、TEM、SEM、XRD等手段对改性前后的粉体进行表征。分析结果表明,改性后粉体颗粒的团聚现象减轻。粉体的光催化降解甲基橙的实验研究表明,改性后ZnO粉体的光催化活性明显下降,进一步证明纳米ZnO颗粒表面存在Al2O3的包覆层。     

银/壳聚糖-g-甲基丙烯酸甲酯复合物的制备与抗菌性能

采用液相化学还原法合成了Ag/壳聚糖(CS)复合胶乳, 并制备了 Ag/CS-g-甲基丙烯酸甲酯(MMA)复合物。研究结果表明, 纳米Ag粒子对CS与MMA的接枝聚合起阻碍作用, 导致接枝率和接枝效率比无Ag粒子存在时有所下降。结构表征显示纳米Ag粒子均匀分散于复合物中。抗菌评价结果表明: Ag/CS和 Ag/CS-g-MMA 复合抗菌剂具有比Ag或CS单一抗菌剂更高效的抗菌性能, Ag/CS-g-MMA 复合物对E.coli、 B.subtilis、 S.aureus和P.aeruginosa四种菌的抑菌率分别为96.3%、 97.6%、 93.2%、 95.8%; Ag/CS-g-MMA复合抗菌剂的抗菌性能是纳米Ag粒子与CS协同作用的结果。      

ZnO/Ag/CdCO_3纳米复合光催化剂的制备及性能研究

采用配位均匀共沉淀法制备出ZnO/Ag/CdCO3纳米复合光催化剂,用TEM、XRD、FT-IR、ICP等对产物的形貌、微观结构及组成进行了表征,着重研究了反应物配比及Cd(NO3)2浓度对ZnO/Ag/CdCO3纳米复合光催化剂催化降解甲基橙光催化活性的影响规律,结果表明,n(Zn2+):n(Ag+):n(Cd2+)=21:1.76:1.75,Cd(NO3)2浓度为0.168mol·dm-3时制得的纳米复合光催化剂对甲基橙(MO)的降解率较ZnO/Ag提高51%,ZnO/Ag/CdCO3对MO的光催化降解符合一级反应动力学方程,表观速率常数为1.4551h-1,是ZnO/Ag的7倍。     

屏蔽紫外线纳米ZnO/TiO_2复合粉体的制备与性能研究

采用沉淀法制备了纳米ZnO/TiO2复合粉体,利用XRD、TEM和激光粒度仪对其成分、形貌和粒度进行了表征。由正交试验优化出的较佳工艺条件是:反应溶液的pH值为7、添加剂HBH500的量为1mL、Zn2 /Ti4 摩尔比为1∶1。结果表明,纳米ZnO/TiO2复合粉体在整个UVA和UVB波段都能有效屏蔽紫外线,当煅烧温度为800℃时,复合粉体粒径D50为63nm,能屏蔽90%以上的紫外线。     

SiO_2载纳米银抗菌粉体的制备及性能

利用化学还原法制备SiO2载纳米银复合抗菌粉体(Ag-SiO2),研究制备过程中Ag+浓度对Ag-SiO2抗菌粉体的性能及色泽的影响;采用扫描电镜、能谱分析、X射线光谱分析以及透射电镜对Ag-SiO2抗菌粉体的结构进行分析,并利用抑菌环法和最小抑菌浓度法测试其抗菌性能。结果表明,银粒子主要以纳米还原态存在,平均粒径为30 nm左右;Ag+浓度越大,抗菌性能越好,但是同时抗菌剂色泽越深;银的最小抑菌浓度(质量浓度)为94 mg/L。