纳米氧化锌处理马尾松材室外防霉及阻燃性能初步研究

以马尾松Pinus massoniana为试材,分别采用质量分数为2.0,10.0,20.0,40.0 g.kg-1的纳米氧化锌进行处理,比较了纳米氧化锌处理前后马尾松材防霉性能和阻燃性能的差异。结果表明：相同处理时间下,马尾松试件载药量和防霉效果均随纳米氧化锌浸渍质量分数的增加而提高。纳米氧化锌处理马尾松材的霉变时间比未处理材霉变时间推迟3~4周,防霉效果良好。2.0 g.kg-1纳米氧化锌处理的马尾松材的点燃时间比未处理材延迟7 s,20.0g.kg-1纳米氧化锌处理的马尾松材的总发烟量比未处理材低。纳米氧化锌对马尾松材的热释放速率、总热释放量、质量损失速率和平均有效燃烧热影响不明显。

林区公路沥青路面氮氧化物污染治理

用纳米TiO2的光催化特性．将其掺入到公路的沥青路面中，在太阳光中紫外线的照射下，与吸附到沥青道路表面的氮氧化物NOx发生光催化降解反应，研究了沥青混合料的高温稳定性能、水稳定性能；采用沥青路面材料仿真测试程序．进行沥青混合料吸收／降解汽车尾气的效果评价。结果表明：纳米TiO2颗粒以干掺工艺掺入沥青混合料后．混合料的动稳定度均有显著提高，各组沥青混合料的相对变形均呈现下降趋势；外掺20％的纳米TiO2后．沥青混合料可以得到较为理想的高温稳定性能和经济指标。纳米TiO2颗粒以干掺法和等掺法两种方式掺入沥青混合料后．其劈裂强度和冻融劈裂强度均较未掺入时明显降低，且随着纳米TiO2掺量的增加而不断下降。选用等掺法的工艺掺入，其对尾气的吸收／降解效果可达到NOx气体组分降解24％左右。同时，纳米TiO2掺量最优值为矿粉质量的20％-40％。

基于纳米森林的电容式湿度传感器

提出了一种基于纳米森林的电容式湿度传感器。该湿度传感器利用等离子体技术制备的纳米森林作为湿度敏感层,湿度敏感范围为30%RH^90%RH,且在大于60%RH的湿度范围内灵敏度达到1.87 pF/%RH,同时响应和恢复时间分别约为3.2 s和6 s。当传感器置于湿度环境中时,吸收在纳米森林表面并凝结在表面孔隙中的水分子导致纳米森林介电常数发生变化,进而引起电容值的改变。通过与聚酰亚胺湿度传感器对比,证明基于纳米森林结构的湿度传感器具有更加优异的湿敏性能。此外,该传感器还可作为湿度触发的非接触式开关,有望应用于电梯按键等公共设备上,用于抑制细菌传播。

二氧化钛/竹炭复合材料的吸附-光催化降解苯酚的动力学研究

以竹炭作为纳米二氧化钛(TiO2)粒子的载体物质,制备了二氧化钛/竹炭复合材料,并以苯酚为模型物质,对其光催化性能进行了研究。研究表明,此复合材料对苯酚具有较强的吸附性能,其中吸附平衡常数Ka为0.0077L·mg-1,Ka与苯酶吸咐平衡质量浓度ρe的乘积为0.25～1.35,二氧化钛/竹炭复合体的吸附作用不能忽略。根据L-H(Langmuir-Hinshelwood)方程积分所得分数级动力学方程较一级动力学方程能更好地描述其光催化降解规律,相应的光催化降解动力学方程为lnρ-0.0077ρ=6.58-0.00239t(ρ为苯酚质量浓度,t为光照时间)。

超大表面积自驱动微流控芯片的设计与制备

目的:利用新型纳米森林材料,构建一种操作简单、检测快速、灵敏度高的用于现场检测的自驱动微流控芯片。方法:利用MEMS加工技术制备出具有优良光学性能和大表面积的石英纳米森林结构微流道,对该纳米森林结构的高度、宽度/横向尺寸、密度、表面积、光学性能、毛细驱动效果、荧光增敏效果做出评价,利用双抗体夹心的方法进行蓖麻毒素的检测。结果:纳米纤维锥底直径200~300nm,高度约1.0μm,纳米森林的密度约为10个/μm^2,估测表面积比底面积达5∶1以上。其在波长为680nm处的透光率达89.5%,驱动流速约5mm/s,与平面结构相比,其饱和荧光显色成倍提高。蓖麻毒素的检测限低于10pg/ml,在 10~6 250pg/ml范围内具有较好线性关系。结论:基于纳米森林结构,成功构建了一种具有超大表面积和高灵敏度的毛细自驱动微流控芯片。

Outdoor Mold-resistance and Flame Retardance of Pinus massoniana Treated with Nano-ZnO

The effect of nano-ZnO,at concentrations of 2.0,10.0,20.0,and 40.0 g·kg-1,on mold resistance and flame retardance of Pinus massoniana was studied.Results showed that both drug loading and mold resistance improved as the concentration of nano-ZnO increased with the time to mold initiation for the treated P.massoniana being 3-4 weeks longer than the untreated.The time to ignition（TTI） of P.massoniana treated by nano-ZnO at 2.0 g·kg-1 was 7 s later than the untreated sample,and the total smoke release（TSR） with 20.0 g·kg-1 was lower than the untreated.The treated P.massoniana differed slightly from the untreated in heat release rate（HRR）,total heat release（THR）,mass loss rate （MLR）,and effective heat of combustion（EHC）.