改性纳米二氧化钛溶胶的制备及其在纺织品上的应用

摘要

纳米二氧化钛因其化学性质稳定、无毒、成本低廉且具有光催化、紫外吸收等性能,在半导体、催化剂、纺织品功能整理等领域有着广泛应用。但是目前纳米TiO2粉体在纺织品的应用上存在着较多弊端,如分散性差,与织物结合牢度差以及会使纺织品纤维发生裂化等,这些都制约了其在纺织领域的应用。
　　本课题在以合成TiO2溶胶的前提下对其进行改性,最终制备出了接近中性、分散稳定性好、抗紫外效果和光催化好的改性TiO2溶胶。在TiO2溶胶的合成过程中,考虑了水解过程中TiCl4与H2O的比例、解胶时间、解胶温度和溶胶最终pH值四个影响因素,通过XRD和纳米粒度仪来测试TiO2的晶型和平均粒径大小,通过降解亚甲基蓝来表征TiO2的光催化效果,最终选择TiO2溶胶的制备条件为:TiCl4的浓度为1mol/L,解胶温度为60℃,解胶时间为3h,最终的pH值为1.5。此条件下,TiO2颗粒的等电点为6.8,溶胶的Eg为3.87eV,具有较高的氧化还原电极电位。在制备改性TiO2溶胶的过程中考虑了聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇1000、聚乙二醇6000、CMC、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠、KH550七种改性剂对TiO2的影响,通过红外测试对产物的结构进行了表征。经过筛选和比较最后选中KH550改性过的TiO2溶胶。在纳米TiO2在纺织品上的应用研究中,本课题以后整理的方式,将制备得到的改性纳米TiO2处理到纺织品上,得到具有抗紫外、降解VOC性能的功能纺织品,并对功能纺织品的各项性能进行测试。
　　此方法突破了以往先制备粉体,再分散的制备方法;同时还可以在水解的过程中直接对纳米TiO2水溶胶进行改性,通过改性可以提高纳米TiO2的稳定性和加强与纺织品的连接作用,具有较好的耐洗性,这种制备方法将对纳米TiO2的工业化生产提供指导性意义。

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第一章 绪 论

1.1 纳米二氧化钛简述[2]

1.2 纳米二氧化钛的制备方法

1.3 纳米二氧化钛光催化机理[1,29]

1.4 纳米二氧化钛在纺织领域的应用

1.5 纳米二氧化钛的改性[39]

第二章 纳米二氧化钛溶胶的制备

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 二氧化钛溶胶的改性

3.1 引言

3.2 实验试剂与仪器

3.3 改性方法

3.4 各个改性剂对TiO2性能的影响

3.5 本章小结

第四章 改性纳米二氧化钛溶胶在纺织品上的应用

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果

致谢