納米二氧化鈦光催化劑的制備及其在棉織物抗紫外整理中的應(yīng)用.pdf

1、納米二氧化鈦因其化學性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、成本低廉且具有催化、紫外屏蔽等性能,在半導體、催化劑、紡織品功能整理等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。為了進一步提高二氧化鈦的光催化活性,需要對其進行改性研究。金屬離子摻雜改性是最常見、最有效的辦法之一,但是利用雙元素共摻雜改性的報道并不多見。本文以鈦酸四正丁酯為前驅(qū)物,無水乙醇為溶劑,二乙醇胺為抑制劑,采用溶膠.凝膠法制備了一系列純凈和摻雜的納米二氧化鈦光催化劑,采用X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、紫外

2、-可見(UV-VIS)吸收光譜對其進行了表征。并在紫外光照射下,以甲基橙的光催化降解為模型反應(yīng),考察了煅燒溫度、摻雜量以及雙元素共摻雜對光催化活性的影響。結(jié)果表明,在最佳煅燒溫度條件下,合適量的Cu、Ag、Ce摻雜以及Ce-Cu、Ce-Ag雙元素共摻雜可以一定程度上提高二氧化鈦的光催化性能,且雙元素共摻雜的效果更為明顯。經(jīng)過摻雜改性,不僅可以降低二氧化鈦從銳鈦礦向金紅石相的轉(zhuǎn)變溫度,還可以抑制二氧化鈦粒徑的長大,增強二氧化鈦對紫外線的吸

3、收能力。
　　 近年來,通過涂層等技術(shù)將納米二氧化鈦粉末用于織物的功能整理方面的文章已經(jīng)有了很多報道.然而利用低溫技術(shù)在織物表面直接生長出納米粒子的研究則很少見。本文以鈦酸四正丁酯為前驅(qū)體,水解制成溶膠,通過浸軋的方式,對純棉織物進行抗紫外整理,再對織物進行水熱處理。以織物的紫外線透過率為參數(shù)評選依據(jù),對織物整理工藝參數(shù)的確定進行了初步探索,并考察了整理次數(shù)對織物抗紫外性能的影響。采用X射線衍射(XRD)分析了二氧化鈦的晶型,根

4、據(jù)Scherrer公式計算了納米二氧化鈦顆粒的平均粒徑；并用場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)觀察了二氧化鈦粒子的尺寸大小、形貌以及分布情況。還以織物的紫外線透過率為依據(jù),研究了整理織物的抗紫外效果的耐久性,并對整理前后織物的白度、撕破強力等物理性能進行了測試和比較。結(jié)果表明:利用溶膠-凝膠技術(shù),在低溫條件下,對純棉織物進行功能整理是可行的,在織物表面生成了粒徑約為9nm的銳鈦礦相納米二氧化鈦。經(jīng)過整理的織物,具有突出的抗紫外和抗靜電性能,還