超声波辅助纳米Ag/TiO2浸渍木材的化学改性与微观构造表征

【目的】采用超声波辅助浸渍制备纳米Ag/TiO_2木基复合材料,分析其化学结构与微观构造,为防霉抗菌型纳米木基复合材料研发提供理论依据。【方法】以樟子松为原料,以纳米Ag/TiO_2为主要试剂,以六偏磷酸钠和KH560为分散剂,采用超声波辅助浸渍制备纳米Ag/TiO_2木基复合材料,分析超声功率、超声时间和纳米Ag/TiO_2浓度对木材载药量和抗流失性能的影响,以及浸渍前后木材的微观构造、轴向分布、化学结构、结晶度和热稳定性。【结果】1)随着超声功率增加,木材载药量呈先升高后降低的趋势,在功率为75 W时达到峰值,载药量较常压浸渍提高31.5%,抗流失率随着超声功率增加持续提高,在功率为300 W时,抗流失率较常压浸渍提高7%;2)超声时间对载药量的影响不大,对抗流失率的影响呈先升高后降低的趋势,在超声时间为30 min时抗流失率达到峰值77.73%;3)随着纳米Ag/TiO_2浓度增加,载药量持续上升,浓度为2.0%时载药量为3.363 kg·m-3,抗流失率则持续下降,浓度为0.5%时抗流失率为78.33%;4)超声波辅助浸渍处理后,纳米Ag/TiO_2成功进入木材内部并附着在细胞壁上,团聚现象减少,分散性显著增强,浸渍深度加深;5)纳米TiO_2与木材表面的羟基发生氢键缔合反应,偶联剂KH560不仅枝接在TiO_2上,而且与木材纤维素中的羟基发生反应;6)纳米Ag/TiO_2木基复合材料出现锐钛矿型纳米TiO_2特征峰,在超声波作用下,纤维表面生长疲劳裂纹,木材纤维素结晶度略有下降;7)纳米Ag/TiO_2使纳米Ag/TiO_2木基复合材料热稳定性增强,最大降解温度升高11.8℃。【结论】1)超声波辅助处理可提高木材的载药量和抗流失率,超声功率对抗流失率影响显著;2)纳米Ag/TiO_2成功进入木材细胞腔并附着于细胞壁上,部分与木材纤维素羟基发生反应;3)纳米Ag/TiO_2木基复合材料较素材热稳定性能提高。

纳米Ag/TiO_2对烯酰吗啉的吸附与光催化降解

用十二烷基磺酸钠对Ag/TiO2光催化剂表面进行了改性,分析了不同酸碱条件下光催化剂表面对烯酰吗啉分子的吸附和氢键的形成情况。在紫外光条件下,以Ag沉积量为0.125%(摩尔分数)的纳米Ag/TiO2为催化剂,对浓度为100 mg.L-1的烯酰吗啉稀水溶液进行光催化降解,5 h降解率为94%。根据降解过程对烯酰吗啉浓度的高效液相色谱分析、液-质联用色谱分析和紫外-可见光谱分析,探讨了烯酰吗啉的可能分解路径。

纳米Ag/TiO_2对溴虫腈的光催化降解

用紫外杀菌灯为光源,Ag/TiO2,SDS/Ag/TiO2和TiO2作光催化剂对悬浮液中溴虫腈进行光催化降解,并采用高效液相色谱、液-质联用仪和紫外-可见分光光度计对降解过程浓度变化进行分析。研究结果表明:在100mL混合中性溶液中,当溴虫腈质量浓度为100mg/L、催化剂质量浓度为1.0g/L、温度为室温条件下,溴虫腈5h的降解率分别为78%,65%和55%(空白实验为32%)。用上述3种催化剂为光降解源和空白实验制备4种纳米农药水乳剂,于玻璃上涂膜后在相同条件下进行太阳光降解实验,各制剂中溴虫腈降解率分别为62%,53%,34%和13%;在酸性条件下,溴虫腈分子和催化剂的吸附及氢键的形成十分有利,这有利于溴虫腈的降解;紫外光、太阳光下溴虫腈分解的主要中间产物为氯苯,其他中间产物含量较少。

Ag/TiO_2纳米复合物的模板法制备及其性质研究

本文以壳聚糖为模板剂,用NaBH4还原法制备了表面沉积Ag的纳米TiO2粉体。采用透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)以及紫外-可见光谱(UV-Vis)等手段对产物进行了分析和表征。结果表明:壳聚糖的加入,使银的还原反应易于控制;Ag沉积纳米TiO2粒子的UV-Vis光谱吸收阈值显著红移。所得产物在日光下对有机染料甲基橙有很好的光催化降解作用;无光照条件下,产物有很好的抗菌效果。

真空浸渍法制备纳米Ag/TiO_2木基复合材料的工艺优化

近年来,纳米Ag/TiO_2防霉剂因具有化学性质稳定、催化活性高、成本低、环境友好等特点而受到广泛关注。但纳米Ag/TiO_2极易团聚,其使用范围和效果受到了限制。笔者采用真空浸渍法,得出纳米Ag/TiO_2防霉剂浸渍木材的理想工艺和防霉性能。通过直观分析和方差分析探究真空度、真空时间、防霉剂浓度三因素对樟子松载药量和抗流失率的影响。采用模糊数学综合评判法对载药量和抗流失率进行综合评判。研究发现,防霉效果较浸渍前提高14.5倍,防治效果达到96.67%。

水热法制备Ag/TiO_2纳米复合材料及其抗菌性能

采用水热晶化法制备Ag掺杂量不同的Ag/TiO2纳米复合抗菌材料.用XRD、SEM等手段表征Ag/TiO2复合材料的晶相和形貌.研究光源、Ag掺杂量、紫外光照时间、不同实验菌种等因素对Ag/TiO2纳米复合材料抗菌性能的影响.结果表明,通过不同水热温度制备出来的纳米Ag/TiO2复合材料中的TiO2都以锐钛矿晶型存在;在无光照的情况下,纳米Ag/TiO2复合材料有较强的抗菌性能,当n(Ti)∶n(Ag)=1∶0.2时,有最佳抗菌效果;长波紫外灯照射12 h后,由于Ag+被还原,复合材料总的抗菌性能有所下降.

Ag/TiO_2纳米管阵列等离子体光催化剂的制备及性能研究

以阳极氧化法制备的二氧化钛(TiO_2)纳米管阵列为基底,利用化学还原法制备了不同银(Ag)含量的Ag/TiO_2复合薄膜,并对其进行表征。结果表明,化学还原法有利于Ag纳米颗粒在TiO_2纳米管上的均匀分布,Ag能产生表面等离子体共振吸收,有效增强TiO_2纳米管阵列对可见光的吸收能力,Ag的修饰大幅度提高了TiO_2纳米管阵列对气相苯的光催化降解活性,在光催化反应80min条件下,Ag含量为2%(wt,质量分数)制得的Ag/TiO_2复合薄膜光催化活性最佳,对气相苯的降解率达到97%。

Ag/TiO_2复合纳米材料对互隔交链孢霉的抗菌作用与机制

目的合成Ag/TiO2复合纳米材料,探讨其对互隔交链孢霉抗真菌作用及机制。方法采用光催化还原法制备Ag/TiO2复合纳米材料,并通过扫描电镜对其进行表征测定。通过微量液基稀释法检测Ag/TiO2复合纳米材料对互隔交链孢霉的最低抑菌质量浓度,液体振荡培养检测其对真菌生物量的抑制作用,Elisa试剂盒以及荧光显微镜下检测其具体抗真菌作用机制。结果 Ag/TiO2复合纳米材料合成成功,电镜可观察到其分布均匀、大小均一。对互隔交链孢霉具有较强的杀灭作用,最低抑菌质量浓度为16μg·mL-1,且在该最低抑菌质量浓度下可对真菌生物量的抑制作用达到100%。主要通过降低真菌体内谷胱甘肽还原酶和还原型谷胱甘肽等抗氧化物质的含量,从而破坏真菌机体抗氧化防御系统,并诱导体内产生过量活性氧,同时伴随着线粒体膜电位的下降,导致真菌细胞的凋亡。结论 Ag/TiO2复合纳米材料对气传真菌孢子和菌丝在空气传播中的阻断作用具有重要意义。

等离子体Ag/TiO_2纳米管阵列的制备及其光催化性能研究

以电化学阳极氧化法制备的Ti O2纳米管阵列为基底,分别通过电化学沉积法、化学还原法和浸渍法制备出Ag修饰的Ti O2纳米管阵列,采用XRD、FESEM和UV-Vis等测试手段对样品的组成、结构及形貌等进行表征。以气相苯为降解物,对样品进行光催化活性测试。结果表明:与其他两种方法相比,化学还原法使得Ag纳米颗粒均匀分布在Ti O2纳米管阵列的表面,并表现出更好的光催化降解气相苯的能力。

Ag纳米粒子掺杂TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四乙酯为钛源,3-氨丙基三甲氧基硅烷为反应物,用均匀水解-热分解法制备氨基化纳米TiO2,并掺杂Ag纳米粒子制备Ag/TiO2,研究其光催化性能。结果表明,掺杂Ag的纳米TiO2比不掺杂的TiO2对印染废水的光催化反应更好,经煅烧的Ag/TiO2的光催化降解率更高,其中掺杂量为3%(质量分数)的Ag/TiO2光催化效果最好。后掺杂Ag其实是把Ag包覆在纳米TiO2表面,比一次性混合制备的Ag/TiO2粉末更加节约原料。

Ag/TiO_2纳米材料对烟曲霉的抑制作用及机制

目的合成Ag/TiO_2纳米材料,对其进行表征测定,并探讨其对烟曲霉的抑制作用及具体机制。方法采用光催化还原法制备Ag/TiO_2纳米材料,紫外可见分析和扫描电镜对其进行表征测定;微量液基稀释法检测对烟曲霉的最低抑菌浓度(MIC),以及生物量的抑制作用;ELISA试剂盒检测对真菌谷胱甘肽还原酶、总谷胱甘肽、线粒体膜电位的影响,荧光显微镜检测活性氧的产生。结果成功制备Ag/TiO_2纳米材料,分布均匀;对烟曲霉的MIC值为0.5μg/mL,能完全抑制烟曲霉生物量,与单独纳米银相比,具有更好的抗菌活性。机制研究发现其主要通过降低烟曲霉体内谷胱甘肽及其还原酶的含量,诱导过量活性氧的产生,最终导致线粒体膜电位降低,使真菌细胞发生凋亡。结论 Ag/TiO2纳米材料可有效阻断烟曲霉等真菌在空气中的传播,具有广泛的应用前景。