二氧化钛防污抑菌涂料

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随着人们对健康生活的不断追求以及人类长期为防止水生物对舰船和其它设施的危害进行着不懈的努力,抑菌与防污成为我们关注的一个并重的话题。二氧化钛(TiO2)做为一种光催化材料,在催化方面有一定的应用。借鉴二氧化钛的这些性能,本文首先回顾了光催化技术的发展历史,简述了二氧化钛的光催化原理;按固相、气相、液相法分类介绍了水解法、氧化法、溶胶-凝胶法、低温溶解沉淀法、液相沉积法等二氧化钛的低温常温制备研究进展;从贵金属沉积、金属离子掺杂、氧化物复合等几种途径综述了二氧化钛光催化剂的改性方法;并基于自己对二氧化钛技术的认识,就其光催化技术研究的发展方向及其制备方法提出了一些看法。本文采用低温水解沉淀法制备二氧化钛,并使用硝酸银(AgNO3)沉积与二氧化硅(SiO2)包裹两种方法来对二氧化钛制备中进行改性。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、粒度分析等检测手段研究其粉体晶型与结构,进而使用UV1601光谱仪测试并表征其对甲基橙的光催化性能。以常用的环氧树脂为基体,添加不同的二氧化钛粉体,测试其接触角与其抗菌抑菌性能。沉积硝酸银的加入使得二氧化钛体系粒度下降,晶型分析表明AgNO3能提高锐钛矿的含量,随着沉积量的增加,晶粒尺寸变小,而微粒粒度却增大,其光催化性能在3%沉积量时有最大值;二氧化硅的加入一方面使得二氧化钛耐晶型转变的煅烧温度升高,另一方面产物锐钛矿相朝非晶态转变,包裹二氧化硅含量达到8%时形成了钛-氧-硅(Ti-O-Si)键合,同时对光催化效果的增加有一定作用,但由于其粒度增加明显,4%低包裹率时光催化效果最佳。粉体添加到环氧基体中表明:沉积体系的分散性能要明显好于包裹体系。在各个不同体系中,SEM都表明:粒度小、均匀性好的样品更容易在基体树脂中分散。对其接触角的测试表明:二氧化硅的加入会使树脂接触角下降,达不到防污要求。而树脂的抗菌与抑菌性能测试结果都可以达到0等级,表现出很好的抗菌性能。
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