纳米TiO2/SiO2复合氧化物的制备及其性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:stanley_lippman
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作为一种新型的抗菌与抗紫外材料,纳米钛硅复合氧化物以其独特的物理化学性质以及稳定、耐久及价格低廉等优点,在纺织品的功能整理领域中得到越来越广泛的应用。对纳米钛硅复合材料的研究不仅具有十分重要的理论意义,而且其应用前景也十分可观。  本论文首先归纳分析了纳米复合材料本身具有的一些性能特征、光催化抗菌抗紫外机理、常用的制备方法以及在纺织品整理中的应用进展,在总结现有研究成果的基础上,提出了纳米钛硅复合氧化物制备的方案,并将制备的材料应用于织物的抗菌与抗紫外整理。主要的研究内容以及取得的成果,可具体归纳为以下两个方面:  1)纳米钛硅复合氧化物的制备与表征分析  以酞酸丁酯和正硅酸乙酯为前驱物,采用溶胶凝胶法制备了纳米钛硅复合氧化物。通过正交试验设计,研究了二氧化钛的含量、水解温度以及煅烧温度对纳米粒径、晶相结构的影响。利用 Nano-ZS型纳米粒度仪测试复合氧化物的粒径大小及分布,采用傅里叶红外光谱分析(IR)仪以及 X射线衍射(XRD)仪分别测试钛硅复合氧化物的结构特点与晶相结构。  实验得出,二氧化钛的含量为90%、水解温度为30℃以及煅烧温度达到700℃时,所制备的纳米TiO2/SiO2复合氧化物的粒径最小且粒径分布也比较均匀;二氧化钛含量和煅烧温度是影响样品粒径的关键因素。在钛硅复合氧化物中二氧化钛与二氧化硅以Ti-O-Si化学键结合在一起,且二氧化硅的存在不仅能够有效地防止纳米颗粒发生团聚作用而且对二氧化钛晶相的转变也起到一定的抑制作用。  2)纳米钛硅复合氧化物对织物的功能整理  应用最优工艺参数组合制备的纳米复合氧化物对织物分别进行抗菌与抗紫外功能整理,并以纯二氧化钛处理的织物作为对照样。探讨后整理工艺、耐洗涤性以及纳米复合氧化物整理剂的浓度对织物抗菌性能与抗紫外性能的影响。结果表明,整理工艺为:二浸二轧(轧余率60~70%)→预烘(80℃/5min)→培烘(120℃/3min)。织物经纳米TiO2/SiO2复合氧化物整理后不但抗菌效果优异,同时也具有很好地紫外线屏蔽性能。
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