纳米TiO2改性壳聚糖膜的制备及性能初探

本文采用溶胶-凝胶法制备了纯壳聚糖膜及纳米TiO2/壳聚糖复合膜,用X-衍射(XRD)、红外光谱(FI-RT)、扫描电镜(SEM)进行表征,并测试了TiO2/壳聚糖膜的热稳定性及机械性能.X-衍射(XRD)表明,添加TiO2改变了壳聚糖原来的排列;红外(FT-IR)分析表明,壳聚糖复合膜中存在Ti-O键;扫描电镜(SEM)表面,纳米TiO2较好地分散在壳聚糖中,形成无机粒子嵌入式有机/无机网络结构,有机相为连续相,分散性较好;通过测试复合膜的起始和终止分解温度表面,加入纳米TiO2能够提高了壳聚糖分子链加热过程中断裂所需要的能量,提高了壳聚糖纳米二氧化钛复合膜的热稳定性;拉伸测试表明,添加适量纳米TiO2后能提高断裂强度.     

纳米TiO2改性壳聚糖膜的制备及性能初探

本文采用溶胶-凝胶法制备了纯壳聚糖膜及纳米TiO2/壳聚糖复合膜,用X-衍射(XRD)、红外光谱(FI-RT)、扫描电镜(SEM)进行表征,并测试了TiO2/壳聚糖膜的热稳定性及机械性能。X-衍射(XRD)表明,添加TiO2改变了壳聚糖原来的排列;红外(FT-IR)分析表明,壳聚糖复合膜中存在Ti—O键;扫描电镜(SEM)表面,纳米TiO2较好地分散在壳聚糖中,形成无机粒子嵌入式有机/无机网络结构,有机相为连续相,分散性较好;通过测试复合膜的起始和终止分解温度表面,加入纳米TiO2能够提高了壳聚糖分子链加热过程中断裂所需要的能量,提高了壳聚糖纳米二氧化钛复合膜的热稳定性;拉伸测试表明,添加适量纳米TiO2后能提高断裂强度。     

纳米Ag/纳米TiO_2/CS复合膜材料的抗大肠杆菌特性研究

以壳聚糖CS为基质,添加纳米Ag和纳米TiO_2两种抗菌剂所制备的复合膜,针对大肠杆菌的抗菌性研究。实验根据前期单因素实验结果,设计了纳米Ag/纳米TiO_2/CS复合膜材料的三个因素的3个水平的正交实验,制备了不同优化工艺参数下的纳米Ag/纳米TiO_2/CS复合膜材料。同时,对制备的复合膜进行了抗菌性实验。探讨了优化工艺参数下的最优抗菌效果的工艺参数。结果表明:抗菌性最优工艺是:壳聚糖的浓度为4%,硫酸银的浓度为0.05mol/L,二氧化钛为0.007%时,纳米Ag/纳米TiO_2/CS复合膜材料的抑菌效果最好。研究结果为壳聚糖制备成生物质复合抗菌膜提供了理论及实验参考。     

纳米SiO2改性壳聚糖纤维的结构及染色性能

利用溶胶-凝胶法在非均相乙醇溶液中制备3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)纳米SiO2,并用于壳聚糖纤维改性.通过扫描电镜、红外光谱、热重分析法对纳米SiO2改性壳聚糖纤维的形态、分子结构及热行为进行表征,并对其染色性能进行了研究.红外光谱证实硅偶联剂KH560与壳聚糖纤维发生了交联,纳米SiO2粒子分布于改性的壳聚糖纤维表面.与未改性壳聚糖纤维相比,纳米SiO2改性壳聚糖纤维的热稳定性能提高了.采用6种不同染料对纳米SiO2改性壳聚糖纤维进行染色,发现其对直接桃红12B的染色性能较好,在室温、染色时间120 min、pH值8时,直接桃红12B的上染率最佳.     

纳米SiO2壳聚糖复合膜保鲜草莓的研究

优化壳聚糖纳米SiO2复合膜透CO2性,并将其应用于草莓保鲜实验.结果表明,壳聚糖复合膜最佳配方为:壳聚糖含量2 g,纳米TiO2含量0.07g,冰乙酸含量1.4mL,且透CO2量达到最低为0.0909g/d;优化膜处理的草莓常温下贮藏6d后,腐烂指数比空白组降低了5.1%;低温4℃下贮藏11 d后,腐烂指数比空白组降...     

壳聚糖与纳米TiO_2对复合膜结构和性能的影响及复合膜的应用

以马铃薯淀粉为基材,壳聚糖和纳米TiO_2为增强相,共混制备马铃薯淀粉单膜(P)、马铃薯淀粉/壳聚糖复合膜(P+Ch)、马铃薯淀粉/纳米TiO_2复合膜(P+TiO_2)、马铃薯淀粉/壳聚糖/纳米TiO_2复合膜(P+Ch+TiO_2),对圣女果和青椒进行涂膜保鲜实验,通过测定贮藏期间圣女果和青椒的失重率、可溶性糖和可滴定酸含量的变化,评估复合涂膜对圣女果和青椒的保鲜效果,同时对四组复合膜的吸湿性、力学强度和保鲜效果进行比较。结果表明:壳聚糖、纳米TiO_2与马铃薯淀粉共混制膜具有良好的相容性; P+Ch+TiO_2的拉伸强度相比P、P+Ch、P+TiO_2分别提高了91.13%、77.78%、84.82%;吸湿性依次降低了60.91%、6.76%、49.45%。室温15℃存储30 d后,圣女果和青椒处理组的失重率均低于对照组,可溶性糖含量和可滴定酸含量高于对照组,处理组中P+Ch+TiO_2复合涂膜表现最佳保鲜效果。综上,壳聚糖和纳米TiO_2的添加改善了淀粉复合膜的性能,复合膜液对圣女果和青椒具有良好的保鲜效果。     

壳聚糖/纳米TiO_2复合涂膜对芒果保鲜效果的影响

研究用壳聚糖单一涂膜及壳聚糖/纳米TiO_2复合涂膜对芒果保鲜效果的影响,并对不同纳米TiO_2添加量的复合膜进行微观形态观察。结果表明,当壳聚糖/纳米TiO_2复合膜中壳聚糖质量分数为1%,纳米TiO_2质量分数为0.03%时,涂膜处理可以保持芒果果实硬度、V_C及可滴定酸含量,延缓果胶的降解速度,保持细胞膜的功能活性。在贮藏第20 d时,芒果转黄指数为58.16%,失重率为6.72%,说明壳聚糖/纳米TiO_2复合涂膜对芒果在13℃贮藏条件下起到了较好的保鲜作用。     

氧化锌纳米颗粒-海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜的制备及特性

本研究基于层层组装流延法制备了载有氧化锌纳米颗粒的海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜。通过评价机械、阻水及光学性质研究了氧化锌纳米颗粒对双层复合膜特性的影响,进而借助原子力显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和热重分析对双层复合膜结构进行表征。结果表明,海藻酸钠/壳聚糖双层膜在添加氧化锌纳米颗粒后,抗拉强度提高,断裂伸长率、水溶性、水蒸气透过性和透光性降低,而外观色泽没有明显变化。从双层膜的微观结构看,随着氧化锌纳米颗粒添加浓度由0.25%（w/w）增加至1.00%（w/w）,海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜表面出现颗粒团聚,粗糙度Ra从3.12 nm增加至3.53 nm。红外和热重分析表明,氧化锌纳米颗粒与海藻酸钠和壳聚糖之间存在较强的氢键相互作用,使得双层复合膜的热稳定性增强。综上,氧化锌纳米颗粒-海藻酸钠/壳聚糖双层复合膜具有优良的包装特性和适用性。     

超声波制备纳米SiO2-马铃薯淀粉复合膜性能优化及结构表征

为提高纳米SiO2在马铃薯淀粉膜中的分散性以增强纳米复合膜的包装保鲜性能,通过2?次超声波处理制备纳米SiO2-马铃薯淀粉复合膜,以马铃薯淀粉用量、甘油用量、纳米SiO2用量为考察因素,对纳米复合膜的性能进行正交试验优化,对其进行微观结构表征,以及对采后双孢蘑菇进行包装保鲜实验。结果表明,超声波使纳米SiO2较均匀地分散在马铃薯淀粉膜中,且适合超声波合成纳米复合膜的最佳膜液配比为马铃薯淀粉用量3.5?g/100?mL、甘油用量3?g/100?mL、纳米SiO2?用量0.3?g/100?mL。X-射线衍射光谱与傅里叶变换红外光谱分析证实超声波合成法使纳米SiO2与马铃薯淀粉分子间形成较强的氢键;紫外光谱分析表明超声波合成的纳米复合膜具有较好的抗紫外光作用。此外,超声波合成的纳米复合膜包装保鲜性能得到增强,其透水率、透氧率、水溶性较普通合成的纳米复合膜分别降低了30.22%、71.16%、39.61%,拉伸强度提高了17.82%,可较好地控制双孢蘑菇贮藏过程中活性氧的代谢,延长其货架期。     

蜂胶/纳米SiO2复合膜的制备和性能研究

以明胶为基材,添加适量的蜂胶和纳米SiO2制备分散均匀的蜂胶/纳米SiO2复合膜。采用单因素实验分别研究了明胶、蜂胶和纳米SiO2添加量对复合膜拉伸强度、断裂伸长率、透光率、水蒸气透过性、氧气透过性和二氧化碳透过性的影响,对实验结果进行多指标主成分分析。获得膜综合性能优良的组合因素与水平为:明胶添加量2g/100mL,蜂胶添加量1.5g/100mL,纳米SiO2添加量0.03g/100mL。     

改性纳米SiO2复合UV固化树脂的制备及性能分析

本研究利用正硅酸乙酯、无水乙醇等的水解反应制备纳米SiO2醇溶胶,并用硅烷偶联剂WD-20对所得SiO2 溶胶进行表面改性,真空干燥去除剩余的乙醇和水,得到SiO2溶胶浓缩液;然后与光固化树脂PEA、活性稀释剂TPGDA及光引发剂Irgacure 1173等超声振荡,得到光固化纳米SiO2复合树脂,并用FTIR、TGA、UV-Vis和粒径仪对其性能进行表征.结果表明,经过WD-20改性后的纳米SiO2在光固化树脂中具有良好的分散性和稳定性,同时涂膜固化后的耐摩擦性等性能显著提高,拓宽了光固化树脂的应用范围.     

SiO2原位掺杂聚偏氟乙烯纳米纤维膜的制备及其性能

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,以PVDF和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮为混合溶剂,利用原位复合溶胶-凝胶法和高压静电纺丝技术制备纳米SiO₂原位掺杂PVDF复合纳米纤维膜,并分析纳米纤维膜的表面微观形貌、化学结构、力学性能以及压电性能等。结果表明:复合纳米纤维膜的面密度与厚度随TEOS质量的增加而增加;静电纺丝使PVDF中部分α相转变为β相,纯PVDF纳米纤维膜的β相含量是PVDF粉末的1.54倍,为(31.42±0.62)%;且原位掺杂SiO₂后β相含量进一步提高,拉伸强力与输出电压均呈先增大后降低的趋势,当TEOS质量为1.643 g时PVDF纳米纤维膜β相含量最高为(42.59±0.62)%,原位掺杂PVDF纳米纤维膜拉伸强力最大为(8.03±0.19) N,输出电压最高为(2.33±0.13) V。     

基于液态光子晶体固定化的柔性结构生色膜制备及其性能

针对光子晶体材料结构稳定性较差的问题,以光固化型单体取代常规组装介质水制备液态光子晶体,通过紫外光聚合固化构建纳米微球嵌入弹性体式的非密堆积阵列光子晶体,制备结构稳定的柔性光子晶体结构生色膜,并对其结构和性能进行分析。结果表明:液态光子晶体的光学性质可通过胶体体系中SiO₂纳米微球的体积分数及其粒径进行调控,随SiO₂体积分数由22%增大至40%,其微球间的平均间距逐渐减小,液态光子晶体结构色蓝移;固定SiO₂微球体积分数,当其粒径由123 nm增加至178 nm时,液态光子晶体结构色红移;液态光子晶体色彩鲜艳、饱和度高,经紫外光辐照后,所构建的固态光子晶体膜具有明显的虹彩效应和优异的柔韧性,并表现出显著的力致变色性能,展示了其在智能可穿戴纺织材料领域良好的应用潜能。     

聚酯/二氧化硅/橙活性成分改性纤维的制备及其性能

为解决天然活性成分改性聚酯纤维生产过程中,天然成分不耐高温易损失导致功能下降的问题,通过分子巢技术将超临界CO₂萃取获得的橙活性成分装载入介孔SiO₂载体中,进而制备具有良好抑菌、抗病毒效果的聚酯/二氧化硅/橙活性成分改性纤维。对改性纤维的形貌结构、化学结构、力学性能、活性成分含量、抗菌性能和抗病毒性能等进行测试与分析。结果表明:制备的介孔SiO₂的尺寸为(100±5) nm,比表面积为729.7 m²/g,平均孔径为 2.55 nm;聚酯/二氧化硅/橙活性成分改性纤维的断裂强度为3.22 cN/dtex,纤维中橙活性成分柚皮甙含量为(0.41±0.05) mg/kg,抑菌率大于或等于91%,抗病毒率大于或等于99%,均显著优于普通聚酯纤维(p<0.01)。     

纤维基介孔SiO2药物载体的构建及其释药性能

为研究纤维基载药介孔SiO₂纳米粒子的释药性能,采用溶胶-凝胶法制备介孔SiO₂,并采用静电纺丝技术制备了负载介孔SiO₂的聚己内酯(PCL)纤维膜,在介孔SiO₂纳米粒子中装载抗菌药物盐酸环丙沙星,于酸性条件下分别探讨了盐酸环丙沙星在纳米粒子和复合纤维膜中的释放性能及释放机制,并对2种药物释放模型进行动力学研究。结果表明:介孔SiO₂纳米粒子的成型受pH值影响较大,在可成型范围内,随着pH值的增大,纳米粒子的粒径逐渐增大;随着介孔SiO₂比例的增加,PCL复合纤维的细度逐渐下降;盐酸环丙沙星在单独纳米粒子和复合纤维膜中的释放都具有初始释放速率大,后期释放缓慢的特点,12 h内在2种载体中的累积释放率分别可达到55.51%和16.53%;扩散是药物在2种载体中释放的主要机制。     

氧化石墨烯协同TiO2/SiO2改性涤/棉织物的抗菌持久性与服用性

为解决单一TiO₂改性涤/棉织物在可见光下光催化效率低、抗菌活性弱且不持久等问题,采用氧化石墨烯协同TiO₂/SiO₂掺杂复合改性涤/棉织物。利用场发射显微镜、明暗条件下的抗菌性实验、纺织品色牢度实验、拉伸断裂测试和弯曲性能测试等手段对复合改性前后织物的微观形貌、抗菌性及抗菌持久性、服用性能等进行分析评价。结果表明:在可见光下,TiO₂/SiO₂/氧化石墨烯复合改性织物表面纳米粒子涂覆均匀,抑菌率在99%以上,复合改性织物在15次水洗后其抑菌率仍保持为98.5%;虽然改性后织物的拉伸断裂性能、透气性能、手感等都有一定程度的损失,但损失影响不大。     

全光谱SiO2结构色薄膜的加色法制备及其光学性能

为解决在制备不同粒径的小球来实现全光谱结构色过程中工作量大的问题,采用溶剂调控法合成粒径均匀的304、260、200 nm的SiO₂纳米颗粒,利用三原色加色法原理将3种不同粒径的纳米SiO₂悬浮液按照不同质量比两两混合,然后放在烘箱中进行重力沉降自组装,制备出全光谱非晶光子晶体结构色薄膜,探究混合比例对SiO₂光子晶体结构色的影响。同时为提高结构色的饱和度,将墨水添加到不同混合比例的SiO₂悬浮液中,研究墨水质量分数对光子晶体结构色的影响。结果表明：随着小粒径SiO₂比例的增加,结构色会出现蓝移现象;墨水质量分数越高,结构色亮度越低,色度呈先增加后减小趋势,当墨水质量分数为0.4%时,结构色饱和度最好。     

SiO2气凝胶/聚酯-聚乙烯双组分纤维复合保暖材料的制备及其性能

为开发综合性能优异的复合保暖非织造材料,以聚酯-聚乙烯(PET-PE)双组分皮芯结构复合纤维为主体,通过热风工艺,采用自然沉降法使SiO₂气凝胶粉末粘附于复合纤维表面,制得SiO₂气凝胶/聚酯-聚乙烯纤维复合非织造材料。对复合非织造材料表面SiO₂气凝胶粉末质量分数、微观结构、保暖性能、压缩回弹性能、拉伸性能、透气性能进行测试与分析。结果表明:SiO₂气凝胶粉末与聚酯-聚乙烯复合纤维可有效结合,SiO₂气凝胶粉末的加入对纤维网具有一定的支撑作用,提升了复合非织造材料的压缩回弹性能、拉伸性能,同时因增加了纤维间静止空气的含量,使复合非织造材料的保暖性能得到提升。     

纳米SiO2/含氟硅防水透湿整理剂的制备及其应用

为提高涤纶织物的防水透湿性能,采用半连续种子乳液聚合法,以丙烯酸酯类单体为聚合单体,以纳米SiO₂ 、甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)、乙烯基三甲氧基硅烷( A-171) 为功能单体,制备出纳米SiO₂/含氟硅改性聚丙烯酸酯乳液,并将其应用于涤纶织物的整理。对改性共聚乳液的化学结构进行表征,并测试了整理后织物的应用性能。结果表明:各单体均参与乳液聚合反应,且改性共聚乳液的热稳定性大大提高,乳胶粒子平均粒径为66 nm;在整理剂中加入质量分数为2%的交联剂后,整理织物的静水压和耐水洗性能都得到显著的改善,其接触角为138°,相比未整理织物的防水性能明显提高;整理后织物的透湿率也有所提高,且经向断裂强力由315.6 N增加到493.4 N。     

用SiO2/TiO2复合气凝胶制备超疏水光催化防紫外线织物

为制备一种多功能纺织品,采用溶胶-凝胶法制备SiO₂/TiO₂复合气凝胶,并将聚二甲基硅氧烷(PDMS)与SiO₂/TiO₂复合气凝胶混合后制备PDMS/SiO₂-TiO₂复合材料,采用浸—轧—烘工艺将其处理到棉织物表面,同时借助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、热重分析仪、原子力显微镜等对处理后织物进行表征,分析其超疏水性、光催化性能与抗紫外线性能。结果表明:处理后棉织物表面具有PDMS/SiO₂-TiO₂复合材料所构筑的微纳米粗糙结构,PDMS/SiO₂-TiO₂复合材料已成功处理到棉织物上;处理后棉织物接触角为157.7°,紫外线防护系数值为122.47,光照4 h后对亚甲基蓝光催化降解率达到87.08%。