聚硅氧烷-鈦溶膠光催化復合膜的制備及表征.pdf

1、浙江理工大學學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙江理工大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名：、中擘叢簽字El期：伽傷年D弓月D6日聚硅氧烷／鈦溶膠光催化復合膜的制備及表征摘要銳鈦型納

2、米Ti02具有優(yōu)異的光催化性能，應用于紡織品，可賦予織物優(yōu)良的自清潔、抗菌、抗紫外等功能。但直接整理于紡織品時，普遍會出現(xiàn)分散均勻性差、結(jié)合力弱、水洗牢度低、易老化脆損面料等問題。通過碳鏈粘合劑粘接作用整理于織物時，又易出現(xiàn)粘合劑黃變老化等失效問題。通過與具有一定粘附性的聚硅氧烷等耐光降解材料的復合，再涂覆整理于紡織品，則可隔絕Ti02顆粒與紡織品的直接接觸。因而與聚硅氧烷的復合被認為是解決上述Ti02應用問題的有效途徑之一。本研究緊密

3、圍繞上述關(guān)鍵問題，通過改進的溶膠凝膠法制備分散穩(wěn)定、銳鈦晶型明顯、粒徑小的鈦溶膠顆粒。經(jīng)介質(zhì)置換穩(wěn)定分散于甲苯溶液中，再在硅氫加成反應制備聚硅氧烷(硅橡膠)過程中實現(xiàn)與其的有效混合，從而制得聚硅氧烷／鈦溶膠復合膜。在此過程中，重點考察溶膠體系和復合膜體系中鈦溶膠顆粒的存在狀態(tài)和光催化性能，并與市場上最常見的P25型和HR3型商品粉狀Ti02進行性能和效果的比較。以期開發(fā)一種具有良好光催化性能、同時又不會損傷目標織物的聚硅氧烷／Ti02復

4、合膜，并揭示其中的設計原則、作用機制及實施要點。首先，以鈦酸丁酯為原料，通過調(diào)控溶膠凝膠法的制備工藝，制備分散穩(wěn)定、結(jié)晶性能良好的銳鈦型鈦溶膠顆粒。通過粒徑分析(DLS)、高分辨透射電鏡觀察(HRTEM)、x射線衍射分析(XRD)、鈦源轉(zhuǎn)化率監(jiān)控等手段對鈦溶膠制備過程進行分析，對所制鈦溶膠的品質(zhì)進行評估。發(fā)現(xiàn)：鈦溶膠生成過程需經(jīng)歷水解反應形成彌散狀螯合物、螯合物表面有機物脫吸和縮合反應生成鈦溶膠顆粒、鈦溶膠顆粒發(fā)生顆粒融合這三個階段。當

5、反應物鈦酸丁酯與H20的比例為l：4、反應溫度為70℃、催化劑鹽酸濃度為O5molL一、反應時間為10h時，所制鈦溶膠分散穩(wěn)定、顆粒結(jié)晶性能良好。其次，將上述鈦溶膠用于染料分子的光催化降解和抗菌抑菌實驗，并與P25型等粉狀納米Ti02進行效果比較。發(fā)現(xiàn)：鈦溶膠顆粒粒徑小、分散好、聚集程度低，雖然其晶型沒有P25型Ti02完美，但獲得紫外光并轉(zhuǎn)換為高能自由基的能力更強，因而對酸性品紅6B為代表的水溶性染液有更好的光催化降解作用，對金黃色葡