PVC建筑膜材的表面处理及其亲水性能研究

为制备具有亲水和防污自清洁性能的PVC建筑薄膜,在经低温等离子体改性的PVC薄膜表面涂覆SiO2作为隔离层,然后采用旋涂法将TiO2涂覆于薄膜表面,制备得到PVC/SiO2/TiO2复合膜。利用XRD、FTIR、SEM、EDS等测试手段对复合膜的形貌和结构进行表征,并用接触角测试仪测定了其亲水性能,经紫外光照后,复合膜的接触角由42.2°降为10.9°,结果表明TiO2层的涂覆大大地提高了PVC薄膜的亲水性能。     

TiO_2薄膜的亲水性及光催化自清洁效果

以溶胶-凝胶法为基础,在普通玻璃表面制备了具有纳米尺寸气孔、纳米及微米尺寸复合气孔结构的TiO2薄膜或TiO2/SiO2复合薄膜,并考察了它们的亲水性能及表面经空气中灰尘污染后,其超亲水性能在紫外光照射下的恢复能力。所有纯TiO2薄膜于制备后测试的表面水接触角均达到0°。SiO2的掺杂量较小（10%）时,SiO2的掺入增大了薄膜的水接触角,但随着SiO2掺杂量的增大,接触角减小,可达到超亲水效果。表面污染的薄膜经紫外光照射后,其超亲水性的光致恢复能力基本不受前驱体溶胶的陈化时间、SiO2掺杂浓度、表面形态的影响,但与薄膜的光催化活性有关。4层以上的薄膜或带有SiO2中间隔离层的薄膜由于可以抑制玻璃基底中Na＋扩散至薄膜表面,光催化降解灰尘污染物的能力较高,紫外光照射后均能恢复其超亲水性能。     

PVDF/TiO_2复合平板超滤膜的制备与性能研究

采用自制纳米TiO2溶胶、商品化纳米TiO2粒子溶胶表面涂覆PVDF膜制得PVDF/TiO2复合膜.通过纯水通量、截留率、接触角以及抗污染性能等实验,考察了不同粒径、浓度的纳米TiO2溶胶对PVDF膜性能的影响,并利用FT-IR和SEM表征了该复合膜的微观构造.结果表明:复合膜的分离性能得到提高,且自制纳米TiO2溶胶改性的PVDF膜综合性能较优异,其接触角由改性前的85.0°降至46.0°,并且去离子水清洗50min后,通量恢复率稳定在95%以上;FT-IR分析显示,复合膜表面羟基数有所增加;SEM观察表明,在PVDF膜表面镶嵌和吸附有一定量纳米TiO2粒子使复合膜呈现出良好的抗污染性能.     

TiO_2纳米管的光催化性及亲水性的研究

采用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO2纳米管,并通过扫描电子显微镜(SEM)对其表面形貌进行了表征.通过检测被降解的亚甲基蓝溶液的吸光度来表征TiO2纳米管的光催化活性.利用OCA30视频接触角测量仪测量蒸馏水在TiO2纳米管上的接触角,以纯钛为对比来探讨TiO2纳米管的亲水性.结果表明,阳极氧化法成功在纯钛表面制备出排列紧密的TiO2纳米管层,TiO2纳米管具有良好的光催化性能和亲水性能,可使钛材表面具有防污、易洗、易干的自洁功能.     

TiO2/Al2O3薄膜对金刚石表面改性研究

采用溶胶涂膜工艺在金刚石表面涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜,并通过扫描电子显微镜、能谱分析仪、红外光谱仪、掠入式X射线衍射仪、接触角测定仪、Zeta电位分析仪及陶瓷高温物相仪等,对涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜前后的金刚石表面形貌及其性能进行了测定与分析。测定结果表明:选用溶胶涂膜工艺,可以在金刚石表面涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜,两者界面间以C—O—Ti和Ti—O—Al化学键结合;TiO_2/Al_2O_3薄膜的晶型结构主要为锐钛矿、金红石相、γ-Al_2O_3和Al_2TiO_5等物质;涂覆TiO_2/Al_2O_3薄膜后,能有效改善金刚石的表面亲水性能及陶瓷的高温润湿性能。     

纳米TiO2／水性聚氨酯复合膜的制备及其性能研究

用纳米微粒直接分散法制备了纳米TiO2／水性聚氨酯复合膜,考察了纳米TiO2对复合膜性能的影响．粘度分析表明：纳米TiO2有增粘效果．粒径、SEM和AFM分析表明：添加纳米TiO2不影响聚氨酯乳液的稳定性,复合粒子仍然以纳米级存在,纳米TiO2能均匀分散于复合膜中,并对复合膜表面的平整度无影响．接触角和卫生性能测试表明：复合膜都没有防水性．机械性能测试表明：添加纳米TiO2的复合膜具有更好的力学性能．     

TiO2／SiO2核壳结构微粒的合成及超疏水防紫外线功能织物的制备

以正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在纳米TiO2表面包覆SiO2壳层,制备TiO2／SiO2核壳结构复合微粒,并将其负载在涤纶织物上,然后对织物进行疏水化处理,得到具有超疏水和防紫外线双重功能的织物．采用透射电子显微镜对复合微粒进行了表征;采用扫描电子显微镜对涤纶及处理后的涤纶织物的表面形貌进行了观察;采用视频光学接触角测量仪对涤纶织物表面的润湿性能进行测试;对织物超疏水性能的稳定性以及织物的紫外线防护性能进行了研究．结果表明：TiO2／SiO2复合微粒在纤维表面的负载不仅极大地提高了纤维表面的粗糙性,有利于超疏水表面的形成,并且由于TiO2的引入使织物获得了良好的紫外线防护性能;SiO2壳层对TiO2的包覆降低了TiO2的光催化作用,从而有效地提高了超疏水表面的紫外光照射稳定性．     

氧化石墨烯复合膜的制备及其在水体中脱除染料的性能

为同时提高氧化石墨烯(GO)膜的稳定性及分离性能,以戊二醛为交联剂,引入聚乙烯醇(PVA)和二氧化钛(TiO2),采用真空辅助过滤法制备了TiO2/GO/PVA复合膜,通过SEM、TEM、FTIR、XRD对复合膜的形态结构进行表征,并通过接触角仪、错流装置和超声实验测试膜对染料的分离性能及稳定性.结果表明:随着TiO2...     

具有超吸水和光能转换功能的PET复合膜的制备及性能

为提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合膜的吸水性和光能转化功能,以PET薄膜为基材,通过涂覆法将具有较好吸水性能的羧甲基纤维素(CMC)和光能转换功能的有机稀土配合物引入到PET薄膜表面,得到了具有超吸水和光能转换功能的PET复合膜;采用光学显微镜、DSA100型全自动微观动态接触角测量仪、荧光光谱仪等测试手段对样品的组成结构和性能进行分析测试。结果表明:所制备的PET复合膜具有良好的吸水和防雾功能,当聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)质量比为1∶1时,所制备的PET复合膜尽管只有2μm的功能层却可在1 s内将薄膜表面的水滴吸收且其吸水率可达27.87%;在60℃水蒸气环境下持续10 h以上,PET复合膜仍然保持透明状态无液滴附着。同时,在紫外灯照射下,PET复合膜的相对荧光强度可达1 715,呈现出亮丽的红光,展现出优异的光能转换功能,有利于植物的光合作用。     

超亲水聚苯硫醚复合膜的制备及性能

为了提高聚苯硫醚(PPS)膜的亲水性,通过表面涂覆法和表面接枝法对PPS膜进行亲水性改性。利用邻苯二酚(CA)与聚乙烯亚胺(PEI)共沉积在膜表面形成亲水涂层,再通过表面接枝γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)得到了超亲水PPS复合膜,并对其结构组成进行了表征,测定了改性膜的水接触角、纯水通量、抗污染性能和稳定性。研究结果表明:红外光谱分析中改性膜出现了C=N、N—H和C—O—C的吸收峰;XPS分析中改性膜出现了O、N和Si元素的特征峰,这2种分析结果都证明成功制备了超亲水PPS复合膜;改性后的膜的孔径和表面平滑程度都有所下降;与PPS膜相比,超亲水PPS复合膜的上下表面接触角都达到了0°,纯水通量也增加到68 L/(m~2·h),这说明PPS膜的亲水性得到明显改善;复合膜的通量恢复率达到了92.62%,说明复合膜有良好的抗污染性能;复合膜在强酸性(pH=1)和弱碱性(pH=11)环境中保持着良好的稳定性,在强碱性(pH=14)环境中会丧失部分性能。     

金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜的合成

采用水热法,以钛酸正丁醑为初始原料,在FTO基底上沉积了金红石型TiO2纳米棒阵列,然后利用锐钛矿型TiO2纳米粒子及无定形SiO2对纳米棒进行了表面修饰,获得金红石型TiO2/锐钛矿型TiO2/SiO2三元复合薄膜.扫描电镜及X射线衍射分析结果表明,在FTO表面上沉积的TiO2为金红石型单晶纳米棒,其尺寸随反应时间的增加而增大.电化学测试结果表明,随着纳米棒尺寸的增大,相应复合薄膜的电化学反应电荷转移阻力增大.2种TiO2晶型混合引起的电子-空穴分离效应及混合的均匀程度直接影响到复合薄膜的光催化活性.水热反应7h得到的纳米棒阵列相应的复合薄膜显示了较好的电化学性能及光催化活性.     

TiO_2/ZnO超细粉体对PET纤维抗紫外性能及力学性能的影响

采用硅改性法对TiO2/ZnO复合粉体进行表面改性。通过在聚酯中添加改性TiO2/ZnO复合粉体形成共混体系,对TiO2/ZnO复合粉体的抗紫外性及其与聚酯共混纺丝后改性涤纶纤维的力学性能进行了研究。研究表明,经过表面改性后的改性剂最佳质量分数为0.1%,TiO2和ZnO粉体的添加量为1∶1时抗紫外线的效果最好,且粉体添加量越大,纤维的力学性能下降越多。     

PVDF/TiO_2自组装膜的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶相转化法和自组装法制备PVDF/TiO2自组装膜,并利用SEM、接触角、FT-IR和XRD进行了表征;通过纯水通量、孔隙率、膜阻力分析和腐植酸(HA)过滤去除实验,考察了PVDF/TiO2自组装膜的性能,探究了PVDF/TiO2自组装膜在臭氧条件下的催化臭氧化反应机理。结果表明:SEM直观显示膜上存在TiO2粒子;与PVDF原膜相比,纯水的接触角由43.92°减小至25.46°,膜的亲水性显著提高;FT-IR分析,PVDF/TiO2自组装PVDF膜上存在Ti-O键,羟基数量显著增加;XRD表明膜上存在金红石矿型TiO2粒子;自组装后PVDF膜纯水通量由152.5 L·m-2·h-1提高到215.3 L·m-2·h-1,孔隙率由90.2%下降至88.6%,PVDF/TiO2自组装膜对HA具有较强的吸附去除能力,PVDF/TiO2自组装膜对HA的去除率达到75%。     

The Effect of SiO_2 Additive on Super-hydrophilic Property of TiO_2-SiO_2 Thin Film by Sol-gel Method

TiO2-SiO2 thin films have been prepared on slide glass substrates by sol-gel method, and the effect of SiO2 additive on photo-generated hydrophilicity of TiO2 thin film was investigated by measuring the contact angle of water, the microstructure, the transmittance, the photocatalytic activity and the specific surface area . The results showed that 10mol% of SiO2 additive was the most effective for decreasing contact angle of water. The SiO2 additive of less than 30mol% has a suppressive effect on the crystal growth of anatase in calcinations, resulting in a large surface area. Consequently, the super-hydrophilicity was improved.     

The Effect of SiO2 Additive on Super-hydrophilic Property of TiO2-SiO2

TiO2-SiO2 thin films have been prepared on slide glass substratesby sol-gel method, and the effect of SiO2 additive on photo-generated hydrophilicity of TiO2 thin film was investigated by measuring the contact angle of water, the microstructure, the transmittance, the photocatalytic activity and the specific surface area. The results showed that 10mol% of SiO2 additive was the most effective for decreasing contact angle of water. The SiO2 additive of less than 30mol% has a suppressive effect on the crystal growth of anatase in calcinations, resulting in a large surface area. Consequently, the super-hydrophilicity was improved.     

Preparation and photocatalytic activity of Cu^2＋-doped TiO2/SiO2

Cu2+-doped nanostructured TiO2-coated SiO2. (TiO2./SiO2) particles were prepared by the layer-by-layer assembly technique and their photocatalytic property was studied. TiO2 colloids were synthesized by the sol-gel method using TiOSO4 as a precursor. The experimental results showed that TiO2 nanopowders on the surface of SiO2 particles were well distributed and compact. The amount of TiO2 increased with the increase in coating layers. The shell structure appeared to be composed of anatase titania nanocrystals at 550℃. The 2-layer coated TiO2 particles on the surface showed a higher degradation rate compared with all the dif-ferent-layer samples. The photocatalytic activity of Cu2+-doped TiO2/SiO2 was higher than that of undoped TiO2/SiO2. The optimum dopant content was about 0.10wt%.     

湿化学法制备ATO/TiO2导电复合粉体包覆机制的研究

采用湿化学共沉淀法,通过在TiO2颗粒表面包覆Sb掺杂SnO2（ATO）制备ATO/TiO2导电粉.运用TG-DSC、XRD、XPS、SEM、BET和电导率等手段对ATO/TiO2导电粉进行了表征.研究结果表明：锡锑混合物xSn（Sb）O2·yH2O以非晶态的形态靠范德华力与静电引力吸附在TiO2表面,煅烧过程中,xSn（Sb）O2·yH2O脱去结晶水吸附或鍵合在TiO2表面.随着TiO2颗粒表面包覆层ATO厚度逐渐增加,ATO/TiO2粉体的电导率逐渐增加.