TiO_2/Polyester Non-woven Fabrics as a Kind of Photocatalyst for the Degradation of Formaldehyde Gas

The feasibility of photocatalytic degradation of the formaldehyde gas by titanium dioxide （TiO2）/polyester non-woven fabrics was studied. Tbe effects of parameters such as tbe concentration of TiO2 solution, pH value, and drying temperature on the photocatalytic degradation of the formaldehyde gas were also studied. The results showed that the photodegradation efficiency of the formaldehyde gas increased rapidly with the increasing of the concentration of TiO2 solution up to 15g/L, but when the concentration was in excess of 15g/L, the photodegradation efficiency decreased gradually and fluctuated due to light obstruction and disperse state of TiO2. Adjusting the pH value in the solution, the efficiency of photocatalytic degradation of the formaldehyde gas could be improved. The mechanisms of the reaction and the role of the additives were also investigated. After 42hours, TiO2/ polyester non-woven fabric showed no significant loss of the photocatalytic activity.

聚酯树脂涂料用金红石型钛白粉的表面改性及性能研究

为提高金红石型钛白粉的在聚酯树脂涂料中的应用性能,采用湿法包膜的方式在二氧化钛表面构筑了三层结构对其进行表面改性,制备了改性钛白粉P-Zr-Al/TiO_(2)。采用X射线荧光光谱(XRF)、透射电镜(TEM)表征了改性钛白粉的结构与性质,并测试了粉体的颜料性质评价其包覆效果。结果表明:当选用六偏磷酸钠作为磷包膜剂以及锆-硫酸的锆包覆工艺时,金红石钛白粉具有较好的光学性质,L^(*)值为98.89、遮盖率为85.52%、吸油量为17.5 g/100 g。同时应用的聚酯树脂涂膜经过240 h曝晒雨淋的模拟环境后,失光率为47.3%,ΔE为0.84,具有较好的耐候性。

汽车座椅用抗菌涤纶针织物制备及其性能

为解决汽车座椅用涤纶针织物耐久性抗菌问题,以钛酸四丁酯为钛源、硼酸和尿素为掺杂体,采用快速溶胶-凝胶浸渍负载法,通过优化工艺制备出负载硼氮共掺杂纳米二氧化钛(B-N-TiO_(2))抗菌剂的涤纶针织物。在模拟日光照射条件下采用振荡法测试抗菌涤纶针织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能。分析抗菌剂的光谱性质和微观形貌,并测试织物的断裂强力、耐磨性能、拒水性能等。结果表明:当浸渍时间为5 min、焙烘温度为120℃、焙烘时间为15 min时,所制抗菌涤纶针织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为98.4%和94.4%,其主要性能均符合相关标准要求;经20次洗涤后,其纤维表面仍包覆有大量抗菌剂,且抑菌率分别为91.8%和91.3%,抗菌耐久性优于AA级。

高温高压染色法负载纳米TiO_(2)制备防紫外线涤纶针织物

为提升普通涤纶织物紫外线防护性能,采用高温高压染色法对涤纶织物染色并进行纳米TiO_(2)的负载,讨论了红、黄、蓝3种颜色分散染料和纳米TiO_(2)用量及一浴法和两浴法对涤纶织物紫外线防护系数(UPF值)、K/S值及耐水洗色牢度的影响。结果显示,10%(owf)TiO_(2)负载白色涤纶针织物时,织物UPF值从14.76提升至50+。3种颜色织物防紫外线能力排序依次为蓝色>红色>黄色。分散黄23和纳米TiO_(2)染色负载涤纶针织物时,一浴法染色负载织物UPF值提升至37.13,两浴法染色负载时织物UPF值提升至40以上,两浴法染色负载织物经耐皂洗色牢度测试工艺后,其UPF值仍在40以上,耐水洗色牢度评级均为4级。

热压法在涤纶针织物防紫外整理中的应用研究

使用六偏磷酸钠作为分散剂制得纳米TiO_(2)分散悬浮乳液,将涤纶针织物浸渍在乳液中,使TiO_(2)负载到织物上,通过热压使纳米TiO_(2)固着在织物上。用扫描电子显微镜、能谱分析、防紫外线性能等测试分别对织物整理前后的表面形貌、元素分布、紫外线屏蔽性能及耐水洗性进行表征。结果表明,纳米TiO_(2)粒子成功均匀分散负载在织物上,织物的UPF值从57.43提升到229.14,防紫外线性能显著提升,经过10次水洗后织物的UPF值仍保持在200.00以上,且织物的力学性能、白度、透气性能和手感均没有明显变化。

纳米二氧化钛增强增韧不饱和聚酯树脂的研究

用未经表面处理和经表面处理的纳米 Ti O2 对不饱和聚酯 ( UP)树脂进行填充改性。研究了纳米Ti O2 用量对不饱和聚酯树脂的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、断裂伸长率的影响。结果表明 ,经表面处理的纳米 Ti O2 用量为 4 %时 ,材料的增韧增强效果最好。用 DSC测定复合材料的玻璃化温度 ( Tg) ,可以发现复合材料的玻璃化温度比纯不饱和聚酯树脂大 ,且经处理的填充的复合材料的 Tg 更高 。

PET聚酯缩聚用改性二氧化钛催化剂的制备研究

设计并制备了一种表面硅烷偶联剂KH560改性的二氧化钛,并用红外、透射电镜、XRD粉末衍射和N2吸附比表面积对其进行表征。该催化剂是由许多很小的无定形二氧化钛粒子组成的团聚体,其表面富含大量的羟基。该催化剂较Sb2O23的催化活性高许多,而且所得产品的色相较未改性的二氧化钛有明显的改善。

二氧化钛对聚酯压片光学性能的影响

借助X射线衍射(XRD)和氮吸附法(BET)对纳米二氧化钛的晶型和粒径进行了表征,再利用紫外可见近红外分光光度仪(UV-VIS-NIR)详细研究分析了压片厚度、压片中二氧化钛质量分数、二氧化钛粒径等对二氧化钛/聚酯压片在可见光区域光学性能的影响.研究结果表明:压片厚度对其表面反射率无影响,而透射率则随压片厚度的增大而下降.在所选粒径范围内,随着压片中二氧化钛质量分数和粒径的增加,聚酯压片的反射率增加,而透射率呈现下降趋势.

ICP-MS法测定聚酯纤维中二氧化钛含量

采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定聚酯纤维中的二氧化钛(TiO_2)含量,对试样的消解条件进行了探讨。结果表明:较优的消解条件为试样量0.25 g,浓H_2SO_4 8 mL和30%H_2O_2 5mL。钪作为内标校正,采用在线加入法,标准工作曲线的线性回归方程的相关系数为0.999 9,线性范围为0.01～10μg/mL;ICP-MS法测定聚酯纤维中的Ti含量为3 062.7μg/g;方法加标回收率为92.57%～100.13%,相对标准偏差为0.492%,仪器的检出限为0.000 3μg/mL,方法检出限为0.0015μg/mL。

ICP-MS法测定聚酯纤维中TiO_2含量

采用湿法和微波法对聚酯纤维样品进行消解,利用电感耦合等离子体质谱联用仪(ICP-MS)对样品中TiO2含量进行了测定,得到湿法消解样品测定值2 857.46μg/g(相对标准偏差为1.08%),微波消解样品测定值2 599.21μg/g(相对标准偏差为2.76%)。分别测定了两种消解方法的检出限,湿法消解检出限为4.0μg/g,微波消解检出限为9.5μg/g。进行了加标回收试验,湿法消解加标回收率范围84.82%～98.57%,平均回收率为94.20%;微波消解加标回收率范围82.04%～104.18%,平均回收率为87.76%。通过比较发现,湿法消解更有利于聚酯纤维样品的消解。

溅射功率对沉积纳米TiO_2织物光催化性能的影响

室温条件下采用直流磁控反应溅射技术在涤纶纺黏非织造织物表面生长二氧化钛(TiO2)薄膜。采用X射线光电子能谱仪、X射线衍射仪和原子力显微镜对不同溅射功率条件下所制备TiO2薄膜的结构和表面形貌进行表征,研究溅射功率对薄膜沉积速率以及沉积纳米TiO2织物光催化性能的影响。实验表明:在一定范围内,溅射功率对沉积薄膜的化学结构影响不大;溅射功率增加,薄膜的沉积速率和溅射效率提高,薄膜均匀性、致密性增加,沉积纳米TiO2织物的光催化性能提高,但过高的溅射功率使靶材出现过温,不仅使薄膜沉积速率降低,均匀性下降,而且易损伤靶材。

沉积纳米TiO_2织物的表征及其光学透射性能

在室温条件下采用直流磁控反应溅射方法,在涤纶纺粘非织造织物表面沉积纳米二氧化钛(TiO2)薄膜。采用原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)对不同溅射时间的薄膜表面形貌和化学结构进行表征,同时研究在不同溅射时间条件下制备的沉积纳米TiO2织物的光学透射性能。实验表明:在薄膜成膜生长过程中,薄膜表面化学结构变化不大,但薄膜生长速率和表面形貌出现了较为明显的阶段性变化,随溅射时间的增加,薄膜的连续性和致密性增加,沉积TiO2织物的抗紫外线透射能力加强。

用超支化聚酯改善超细二氧化钛的分散稳定性

以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为原料,采用熔融缩聚反应合成了端羟基超支化聚酯(HBPE);通过与乙酸的酯化反应,将HBPE分子外围的羟基转化为酯基,明显改善了HBPE的溶解性能。以硅烷偶联剂KH550为桥梁,利用酰胺化反应将改性的HBPE(记做MHBPE)接枝到超细二氧化钛表面。红外光谱、元素分析和TG测试结果证明MHBPE成功接枝到超细二氧化钛表面。沉降实验和紫外可见光分析结果表明,接枝了MHBPE的超细二氧化钛在乙酸乙酯和四氢呋喃溶剂中有很好的分散稳定性。

磁控溅射法研制稀土激活TiO_2抗菌材料

采用低温射频磁控溅射技术,以TiO_2/Nd、Nd/TiO_2、TiO_2/Nd/TiO_2三种方式,在PET非织造布表面沉积TiO_2与稀土Nd相对含量不同的纳米结构复合薄膜,以宽化纳米TiO_2的吸收光谱,使其在可见光下也能具有较好的抗菌效果。采用振荡烧瓶法对样品进行抗菌性能测试,并选用大肠杆菌为试验菌种,结果表明,以TiO_2/Nd/TiO_2的沉积方式,在TiO_2薄膜中掺杂一定量的稀土元素Nd,可以有效提高纳米结构复合薄膜的抗菌性能。

不同二氧化钛含量的PET非等温结晶动力学研究

用DSC、非等温结晶动力学方法研究了PET切片中不同二氧化钛含量对其结晶性能的影响。结果表明:适量的二氧化钛在聚合过程中起成核剂作用,随着切片中二氧化钛含量的增加,聚合物结晶速度加快,质量分数超过0.33％时,对熔体成核结晶有阻滞作用。结晶能力在冷却速率和二氧化钛含量变化时基本不变,说明二氧化钛的加入对聚合物的结晶能力影响不大。不同二氧化钛含量不同冷却速率的Avrami指数平均值都在4.0以上,可以认为结晶以均相成核为主,三维生长。

ICP-AES法测定聚酯切片中的二氧化钛、灰分含量

采用紫外可见光分光光度仪（UV法）和电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES法）测定聚酯切片中的二氧化钛含量和灰分含量。通过比较分析两种测定方法发现，UV法测定结果的准确度、精密度和可靠性较差；ICP-AES法的准确度、精密度和可靠性较优，二氧化钛的加标回收率为98％-102％，相对标准偏差为0．62（n=8）。

能量色散X射线荧光光谱法测定聚酯纤维中TiO2含量

利用能量散射X射线荧光光谱法(ED-XRF)快速测定聚酯纤维中的TiO2含量。先对聚酯纤维进行简单预处理(熔片),再使用X射线荧光光谱法建立聚酯纤维熔片中TiO2含量与强度的校正工作曲线,分析聚酯纤维样品中的TiO2含量,TiO2检出限为0.0014%,定量限为0.047%。测量定量限以上的聚酯纤维样品时,其准确性与化学分析结果相当,重复性和稳定性等测量结果完全符合GB/T 4889-2008数据的统计处理标准。方法的预处理时间不超过15min,完成一个样品的检测时间不超过3 min,可应用于聚酯纤维生产企业中二氧化钛含量的监控。

超支化聚酯改性纳米BN/TiO2环氧树脂的电气特性研究

为研究BN/TiO2填充环氧树脂复合材料的介电性能和绝缘性能,制备了不同填充量和混合比例的BN/TiO2环氧树脂复合材料,并分别测试了其介质损耗因数、介电常数、体积电阻率、表面电阻率、局部放电起始电场强度及交流击穿场强,研究了超支化CHBP处理对复合材料介电性能和绝缘性能的影响。研究发现CHBP处理后BN:TiO2 (3:7)在1wt%质量分数时介质损耗因数达到最小值0.076%,CHBP处理后BN在5wt%质量分数介电常数达到最小值1.11;BN质量分数1wt%时达到局部放电起始电场强度最大值22.435 kV/mm;BN:TiO2 (1:1)质量分数7wt%时经CHBP处理后击穿电场强度达到峰值88.405 kV/mm。研究表明,TiO2的引入降低了质损耗因数但提高了介电常数,提高了体积电阻率和表面电阻率,降低了局部放电起始电场强度但提高了击穿电压。CHBP处理可以弥补TiO2引入后的缺点。

二氧化钛负载聚酯织物的制备及其光催化性能

为解决印染废水的降解问题,采用同质涂层法将氮掺杂二氧化钛粉末负载于聚酯(PET)织物上。研究了氮掺杂二氧化钛负载PET织物在太阳光照射下对亚甲基蓝水溶液的光催化降解效率及重复利用性。结果表明:氮掺杂二氧化钛负载PET织物具有良好的光催化性能,经过150 min的太阳光照射后,放有原PET织物的亚甲基蓝溶液的降解率仅为8.2%,而放有光催化PET织物的亚甲基蓝溶液的降解率提高至94.8%;且织物在重复洗涤5次后对亚甲基蓝的降解率仍在88%以上,表明同质涂层法制备的光催化功能层具有较好的耐久性;光催化PET织物在pH值为9.0的碱性溶液和晴天条件下的催化活性更高,而NaCl溶液和亚甲基蓝溶液浓度的提高会抑制光催化反应的进行。

中空纳米粒子负载光催化纤维的制备及其性能

采用溶胶凝胶法依次在TiO2表面包覆有机物和SiO2,经高温煅烧除去中间的有机物,成功制得以TiO2为核、SiO2为壳的具有核壳中空结构的新型光催化剂(SiO2@@TiO2),并将此催化剂负载到经碱减量处理的涤纶纤维上,制得了新型光催化纤维(SiO2@@TiO2/PET)。采用TEM、EDS、SEM对样品进行表征,同时测试了SiO2@@TiO2对载体的保护性能和SiO2@@TiO2/PET对甲醛的催化降解性能。结果表明:核壳中空结构不仅可以有效地防止TiO2直接和有机载体接触,保护有机载体不被腐蚀,同时甲醛气体可有效地被TiO2光催化降解。