负载纳米TiO2纯棉织物的光催化自清洁性能研究
织物负载TiO2光催化剂的制备及活性红MS光催化动力学
烘时间对 薄膜 光催 化性 能的影响 。结果表 明在低温下制备 的Ｔ ０主要 是锐钛矿型 ，并且薄膜 的光催化活性 与处 ｉ ￣ ＿ 艺有 关。在Ｔ ０浓度为 ０４ ３ ｏ ／ 、Ｔ ０溶胶ｐ 值 为１６ 、焙烘温度 为８ ℃、焙 烘时间为２ ｉａ 条件 下， ３ｘ ｅ－ ｉ ． ２ ｌＬ ｉ ｍ ２ Ｈ ．７ ０ ｎ￣ ｍ Ｊ
凝胶 法等， 中真空溅射 法 、化学 气相沉积法 所需设 其
ｌ 刖 肓
备 投入大 ， 尤其 是制 备大 面积 Ｔ ０薄膜 ， ｉ， 导致 生产 成 本 高。溶胶一 凝胶法 制备 的薄膜 中的Ｔ Ｏ一般 为无定 ｉ， 形 ，基 本无光催 化活性 ，需要经４ ０Ｃ以上 的高温热 ０￣ 处理 ，使无定形 的Ｔ Ｏ转化为锐钛矿 型，这就要求涂 ｉ 有薄膜 的衬底材料 必须能耐４ ０ ０￣ Ｃ以上的高温 ，因而 限制 了薄膜 的应用领域 。为了避免纳米Ｔ Ｏ粉 体在 ｉ，
环境污染在经济 发展迅速 的当代 已经成 为人们最 为关注的 问题之一，而半导体光催化剂技 术由于 具有 对 降解 各种 有机和 无机 污染 物 的普适 性 、节约 能源
和 无 二 次 污染 等优 点 ，使 它 成 为在 诸 多环 境 污 染 治理
技术方面 最有前 途 的方法 之～ ＿ 。其 中Ｔ Ｏ是 目前 １ ｉ， 公认的光催化反应最佳催化剂 ， ｉ， 但Ｔ Ｏ与废水组成 的悬浮体系 ， 而悬浮体系 由于存在后 续分离和 回收 以
活性 红Ｍ 的光催化 降解速率常数最 大，拟合 紫外光 下光催化薄膜 降解 活性红Ｍ 为一级反应 。 ｓ ｓ 关键词 ：溶胶 一凝胶 ；棉布；Ｔ ０薄膜 ；光催 化降解速 率常数 ｉ２
中图分类号： Ｓ １０２ Ｔ ９ ．
文献标识码 ： 文章编号 ：ｌ０— ３ ０２ ｌ）５ ０ ３ — ５ Ａ ０ ５ ９ ５ （Ｏ ００ — ０ ７ ０
纳米TiO2光催化自洁技术研究进展
纳米TiO2光催化自洁技术研究进展摘要：综述了纳米TiO2光催化自洁原理、纳米TiO2制备方法及改性方法，同时也介绍纳米TiO2光催化自洁技术的研究现状和发展趋势。
关键词：纳米二氧化钛；光催化；自洁Nanometer TiO2 Photocatalytic self-cleaning technology is reviewedAbstract:Nanometer TiO2 photocatalytic self-cleaning are reviewed in this paper, nanometer TiO2 preparation methods and modification methods, and also introduced the research status of nanometer TiO2 photocatalytic self-cleaning technology and its development trend.Key words:Nanometer titanium dioxide; Photocatalytic; Self-cleaning目录摘要 (1)1 引言 (2)2 纳米TiO2光催化的自洁原理 (2)3 纳米TiO2的制备方法 (2)3.1 溶胶－凝胶制备法 (2)3.2 水解-沉淀法水解-沉淀法制备TiO2 (3)3.3 液相沉积法 (3)3.4 水热沉积法 (3)3.5 回流胶溶液相成膜法 (4)4 纳米TiO2的改性方法 (4)4.1 硅烷偶联剂改性法 (4)4.2 掺杂Fe3+改性法 (5)4.3 非金属元素的取代改性法 (5)4.4 ZnFe2O4-TiO2复合结构改性法 (5)4.5 TiO2/WO3双层结构改性法 (6)4.6 TiO2/SiO2复合改性法 (6)5 纳米TiO2光催化的发展现状 (6)6 纳米TiO2光催化的发展趋势 (7)参考文献 (7)1 引言随着人类社会的发展，环境污染问题受到人们越来越多的关注，如何消除或减少工业生产对环境造成的污染已成为一个全球性的问题[1]。
涂层织物自清洁性能的研究
天津工业大学毕业论文纳米TiO2涂层织物自清洁整理的研究姓名高天放学院纺织学院专业轻化工程指导教师霍瑞亭职称教授2013年6月8日天津工业大学毕业论文任务书题目纳米TiO2涂层织物的自清洁整理学生姓名高天放学院名称纺织学院专业班级轻化091课题类型理论研究与工艺设计课题意义随着人们对环保和功能性的要求日益重视，传统的纺织品已不能满足现代产业用、服用和装饰用的最新要求。
本文重点讨论了织物自清洁技术的理论基础和实验操作，通过光触媒分解有机物的特点，研究了纳米材料的光催化自清洁特性，探索自清洁涂层的浆料配方和涂层工艺，并设计自清洁性能的评价方法。
任务与进度要求3.18：下达任务书，确定课题；3.19-3.26: 查阅相关文献，了解课题内容、现况；3.27-4.04：确定实验方案；4.05-5.26：探索各添加剂用量和选择与涂层效果的关系，并设计自清洁效果检测方法；5.27-6.04：实验数据总结分析。
撰写论文，完成论文初稿；6.05-6.12：对论文进行修改，准备毕业论文答辩；6.13-6.20：论文答辩及装订。
主要参考文献[1] 黄涛, 张国亮, 张辉, 等. 高性能纳米二氧化钛制备技术研究进展[J][J]. 化工进展, 2010, 29(3): 498-504.[2] 花金龙, 潘伟, 张玉莲, 等. 纳米TiO2 在功能纺织材料中的应用[J]. 染整技术, 2011, 33(003): 7-9.[3] 盛国栋, 李家星, 王所伟, 等. 提高TiO2 可见光催化性能的改性方法[J]. 化学进展, 2009, 21(12): 2492-2504.[4] Wong Y W H, Yuen C W M, Leung M Y S, et al. Selected applications of nanotechnology in textiles[J]. AUTEX Research Journal, 2006, 6(1): 1-8.[5] 刘吉平, 田军. 纺织科学中的纳米技术[M]. 中国纺织出版社, 2003.[6] 张立德. 第四次浪潮: 纳米冲击波[M]. 中国经济出版社, 2003.起止日期2013年03月18日-2013年06月20日备注院长教研室主任指导教师毕业论文开题报告表2013 年03月26日姓名高天放学院纺织学院专业轻化工程班级091班题目纳米TiO2涂层织物的自清洁整理指导教师霍瑞亭一、与本课题有关的国内外研究情况、课题研究的主要内容、目的和意义：随着人们对环保和功能性的要求日益重视，传统的纺织品已不能满足现代产业用、服用和装饰用的最新要求。
《2024年纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究》范文
《纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重，光催化技术作为一种新型的环保技术，已经引起了广泛的关注。
纳米TiO2光催化剂作为光催化技术中的核心组成部分，具有高效、稳定、无毒等优点，被广泛应用于废水处理、空气净化、太阳能电池等领域。
本文将重点介绍纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究。
二、纳米TiO2光催化剂的制备1. 物理法物理法主要包括气相法和真空蒸发法等。
气相法是通过将TiO2原料加热至高温，使其在气体状态下凝聚成纳米粒子。
真空蒸发法则是将TiO2原料在真空环境下加热蒸发，然后在冷却过程中形成纳米粒子。
这两种方法虽然可以制备出纯度高、粒径分布窄的纳米TiO2，但设备成本较高，不适合大规模生产。
2. 化学法化学法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中，溶胶-凝胶法是制备纳米TiO2最常用的方法之一。
该方法通过将Ti的前驱体溶解在溶剂中，经过水解、缩合等反应形成溶胶，再通过干燥、煅烧等过程得到纳米TiO2。
该方法设备简单、操作方便，适合大规模生产。
三、纳米TiO2光催化剂的改性为了提高纳米TiO2光催化剂的光催化性能，人们对其进行了各种改性研究。
常见的改性方法包括贵金属沉积、非金属元素掺杂、半导体复合等。
1. 贵金属沉积贵金属如Pt、Ag等可以沉积在纳米TiO2表面，形成肖特基势垒，能够有效地捕获光生电子，抑制电子-空穴对的复合，从而提高光催化性能。
2. 非金属元素掺杂非金属元素如N、C、S等可以掺杂到纳米TiO2晶格中，使其吸收可见光的能力增强，拓宽了光谱响应范围。
同时，掺杂还能够影响晶格缺陷，提高载流子的迁移率，从而提高光催化性能。
3. 半导体复合通过将纳米TiO2与其他半导体材料进行复合，可以形成异质结，提高光生电子和空穴的分离效率。
常见的复合材料包括CdS、ZnO等。
此外，还可以通过形成核壳结构等方式进一步提高光催化剂的稳定性。
四、纳米TiO2光催化剂的应用研究纳米TiO2光催化剂在环保领域具有广泛的应用前景。
棉织物的纳米TiO2自清洁整理
酸（ 分析纯 ， 西陇化工股份有限公司） 等。
１ ． １ ． ２ 织物
掺Ｓ ｉ 溶胶 的制备 ： 将正硅酸乙酯加入黄色澄清原
经前退 浆 、 煮练 、 漂白、 丝光 处 理 的纯 棉 机 织物 ， 规
格： ３ ０ ｔ ｅ ｘ Ｘ３ ０ ｔ ｅ ｘ ， ２ ３ ６ 根／ １ ０ ｃ ｍＸ２ ３ ６根／ １ ０ ｃ ｍ。 １ ． １ ． ３ 模拟 污 物 １ ｇ ／ Ｌ的阳离子 兰 Ｂ Ｇ－ Ｅ Ｄ染 液 。
境不利 。纳米 Ｔ ｉ Ｏ ２ 具有 自清洁作用， 其 自清洁机理表 现在 ２ 个方 面， 一是 光催化机理 ， 即 在 光 的 催 化 作 用
下， 产生氧化能力很强的 自由基 ， 将污染 物氧化分解 ； 二是光诱导超亲水机理 ， 即Ｔ ｉ ０ ２ 表面和污染物之间形 成一种水膜 ， 在重力或其它外力作用下 ， 污染物 自动脱 落达到 自清 洁的效果Ｌ １ ］ 。近 年来 ， 有关 自清洁纺 织 品的研究 已有不少报道＿ ４ ］ 。现以钛酸丁酯 为前驱体
制备 纳米 Ｔ ｉ Ｏ２ 溶胶 ， 并 用 于 棉 织 物 的 自清 洁 整 理 ， 探 讨影 响 自清 洁效 梅 特勒托利多仪器 （ 上海 ） 有限 公司） ， Ｊ Ｊ 一 １ 增力 电动 搅拌 机 （ 金坛市 恒 丰仪器 厂） ，
ＲＡＰ Ｉ Ｄ横式压 染 机 、 ＲＡ ＰＩ Ｄ 自动定 型 烘 机 （ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ
整理液， 采用 以下 ３ 种 工艺 进行 整理 。
工艺 １ ： 二浸－ －＊ －ｋ （ 轧液率 ８ Ｏ ） 一 预烘 （ ８ ０℃， ５
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ８ — ２ １ 基金项 目： 南通大学杏林 学院科研基金项 目（ ２ ０ １ ２ Ｋ １ ２ ５ ） 作者简介 ： 王春梅（ １ ９ ６ ７ 一 ） 。 女， 博 士， 教授 ， 主要从事 染整工 艺及助 剂 的研 究， Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｃ ｍｅ ｉ ＠ｎ ｔ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ 。
纳米tio2光催化剂负载技术研究
纳米tio2光催化剂负载技术研究纳米 TiO2 光催化剂负载技术纳米 TiO2 是一种具有优异光催化活性和化学稳定性的无机半导体材料，在光催化降解有机污染物、水净化、空气净化等领域具有广泛应用前景。
然而，纳米 TiO2 粉体容易团聚，导致其光催化活性降低。
负载技术通过将纳米 TiO2 分散在特定载体表面，可有效解决团聚问题，提升光催化性能。
负载技术类型纳米 TiO2 负载技术主要分为物理负载和化学负载。
物理负载通过简单的物理作用将纳米 TiO2 吸附或沉积在载体表面，而化学负载则通过化学键合或配位作用将纳米 TiO2 固定在载体表面。
物理负载技术浸渍法：将载体浸入纳米 TiO2 溶液中，待溶液渗透载体孔隙后，通过干燥和热处理去除溶剂，将纳米 TiO2 固定在载体表面。
湿法沉积法：在载体表面形成一层金属氧化物或氢氧化物层，然后通过化学反应将纳米 TiO2 沉积在该层上。
熔融浸渍法：将载体浸入熔融的纳米 TiO2 中，待载体表面吸附足够量的纳米 TiO2 后，取出并冷却。
化学负载技术溶胶-凝胶法：将纳米 TiO2 前驱体与载体一起混合，形成溶胶或凝胶，然后通过热处理将前驱体转化为纳米 TiO2。
化学气相沉积法：将纳米 TiO2 前驱体气体引入载体表面，在催化剂作用下发生化学反应，形成纳米 TiO2 薄膜。
原子层沉积法：通过逐层沉积纳米 TiO2 前驱体，形成高度均匀的纳米 TiO2 薄膜。
影响因素影响纳米 TiO2 光催化剂负载性能的因素主要包括：载体性质：载体的比表面积、孔径、表面官能团等性质影响纳米 TiO2 的分散度和活性。
纳米 TiO2 粒径：粒径越小，比表面积越大，光催化活性越高。
负载量：负载量过低会导致纳米 TiO2 分散不足，过多则会遮挡载体表面活性位点。
负载方法：不同的负载方法会导致纳米 TiO2 在载体表面的分布和形态不同，影响光催化性能。
应用负载纳米 TiO2 光催化剂已广泛应用于：有机污染物降解：去除废水和废气中的有机污染物。
纳米TiO2自清洁性及其应用
纳米TiO2自清洁性及其应用201240720221刘婷应化2班摘要：由于自洁净材料具有光催化、自清洁、抗菌等功能,人们对光催化自洁净材料的研究日益关注，市场对于自清洁薄膜产品的需求也日益增加，其发展前景非常乐观。
本文主要概述了纳米二氧化钛自清洁材料的机理及应用。
关键词：光催化；TiO2；自清洁；应用1 引言随着人类社会的发展，环境污染问题受到人们越来越多的关注，如何消除或减少工业生产对环境造成的污染已成为一个全球性的问题。
TiO2能直接利用包括太阳光在内的各种途径的紫外光，在室温下对各种有机的或无机的污染物进行分解或氧化，从空气中清除这些污染物。
该项技术具有能耗低、易操作、除净度高等特点，尤其对一些特殊的污染物具有比其他方法更突出的去污效果，而且没有二次污染等，成为多相光催化领域的研究热点，具有广泛的应用前景。
2 自清洁机理2.1 光催化机理TiO2是一种n型半导体材料，有强的氧化性和还原性。
在光化学反应中，以TiO2作催化剂，在太阳光，尤其是在紫外线的照射下，使TiO2固体表面生成空穴(h+)和电子(e-)。
空穴(h+)使H2O氧化，电子(e-)使空气中的O2还原，使有机物氧化为CO2、H2O等简单的无机物[1]。
光催化反应的机理模式如下:TiO2 + hγ→ e- + h+h+ + H2O →·OH+ H+e- + O2→·O2-·O2-+ H+→HO2·2HO2·→O2+H2O2H2O2+·O2-→·OH +OH-1.2亲水性机理在紫外光照射的条件下，氧化钛表面的超亲水性是由于其表面的结构变化：在紫外光的照射下，氧化钛价带的电子被激发到了导带，电子和空穴向氧化钛表面迁移，在表面形成电子空穴对，电子与Ti4+反应，空穴则同薄膜表面的桥氧离子反应，分别生成Ti3+和氧空位，空气中的水分子与氧空位结合形成表面羟基,形成物理吸附水层,其表面就会有极强的亲水性,与水的接触角减小到5°以下,甚至水滴可以完全浸润二氧化钛薄膜表面，薄膜具有的这种性质称为超亲水性。
雾化纳米TiO２ 制备自清洁棉织物及其性能
第３６卷第１期２０２１年２月安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报J o u r n a l o fA n h u i P o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y V o l ．３６．N o ．１F e b ．,２０２１文章编号:１６７２Ｇ２４７７(２０２１)０１Ｇ００４６Ｇ０５收稿日期:２０２０Ｇ０９Ｇ０６㊀基金项目:安徽省高等教育提升计划基金资助项目(T S K J ２０１７B ０２);安徽工程大学校级科研基金资助项目(X J K Y ２０２００４８)作者简介:张艳艳(１９８０Ｇ),女,江苏连云港人,讲师,博士．雾化纳米T i O ２制备自清洁棉织物及其性能张艳艳１,２,吴永鸿２,王宗乾１,李长龙１,刘新华１,刘向东２(１．安徽工程大学纺织服装学院,安徽芜湖㊀２４１０００;２．浙江理工大学材料科学与工程学院,浙江杭州㊀３１０００)摘要:以低分子量聚丙烯酸对棉织物表面进行化学改性,采用 雾化处理 法将纳米T i O ２溶液雾化到棉织物表面,通过纳米T i O ２表面的羟基㊁聚丙烯酸的羧基㊁纤维素的端羟基之间发生酯化反应实现接枝聚合,制备出自清洁棉织物,并对其进行自清洁测试和色度分析.结果表明,自清洁单体纳米T i O ２已成功接枝聚合在棉织物表面,纳米T i O ２颗粒分布均匀,在棉织物表面牢固性较好,改性后的棉织物对辣椒油㊁咖啡等常见生活污渍具有优良的自清洁效果. 雾化处理 法解决了传统改性方法工艺复杂㊁操作步骤繁多,对棉织物固有优良性能破坏性较大等问题.此外, 雾化处理 法对人体安全性高,符合生态纺织的开发要求.关㊀键㊀词:棉织物;表面改性;雾化处理;自清洁;性能中图分类号:T S １９５．５㊀㊀㊀㊀文献标识码:A棉织物具有吸湿透气㊁柔软舒适㊁价格低廉等优良性能,在家纺㊁服装和军工中应用广泛[１Ｇ３].随着科技的发展和人类生活水平的不断提高,人们对棉纺织品性能的要求也逐步提高.近年来已制得了许多高性能棉织物,如抗菌[４Ｇ６]㊁疏水[７Ｇ９]㊁导电[１０,１１]㊁阻燃[１２]㊁自清洁[１３Ｇ１５]等.自清洁纺织品因能减少环境污染㊁节省人力资源,越来越受到消费者的青睐[１６]. 自清洁 是在无外界因素作用下,物质自身能将污渍清除的能力.纳米T i O ２在紫外光照射下可产生光生电子和空穴,实现织物的自清洁性能[１６].现有的自清洁棉织物一般采用后整理法[１３Ｇ１５],运用这些方法制得的自清洁棉织物存在一些缺点,如纳米粒子与棉织物之间结合牢度不够高㊁棉织物上残存大量对人体有害的化学试剂㊁对棉织物固有优良性能破坏大以及反应工艺复杂等,在实际生产应用中受到限制.因此,开发新型㊁安全高效的自清洁棉织物具有重要的现实意义.采用 雾化处理 法将纳米T i O ２以共价键的形式接枝到棉织物表面上制备自清洁棉织物,克服纳米T i O ２和棉织物结合不牢固缺点的同时有效控制T i O ２的用量,降低改性处理对棉织物固有优良性能的影响,对人体安全性高,为开发新型自清洁棉织物提供实验基础.１㊀实验部分１．１㊀实验材料及化学药剂平纹纯棉织物(规格:经密６００根/１０c m ,纬密３００根/１０c m ,厚度０．４２mm ,平方米质量１２０g /m ２,表面积３５．２m ２/g ,绍兴启东纺织有限公司);聚乙烯吡咯烷酮(上海展云化工有限公司);纳米二氧化钛(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);聚丙烯酸５０％水溶液(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);二烷基硫酸钠(上海阿拉丁生化科技股份有限公司).１．２㊀实验方法(１)棉织物前处理.将十二烷基磺酸钠溶于去离子水中,配成普通洗涤剂,在１５０m L 含有０．２％该洗涤剂的水溶液中旋转清洗棉织物１h ,水温控制在３５ħ,转速控制在４５ʃ２r p m ,清洗,干燥棉织物.再经无水乙醇超声清洗棉织物１５m i n ˑ２次,超纯水超声清洗１５m i n ˑ２次并干燥.裁剪成５０mmˑ５０mm 和１６０mmˑ４０mm ,备用.(２)纳米T i O ２溶液的制备.将０．１g 聚乙烯吡咯烷酮溶于１００m L 超纯水中,恒温水浴加热至３５ħ,搅拌１０m i n .称取０．１g 纳米T i O ２溶于上述溶液中,并且用HU P －１００型细胞破碎机在第三档上高速剪切１０m i n 使纳米T i O ２充分分散均匀.静止该分散液４h ,备用.Copyright©博看网 . All Rights Reserved.７４ (３)棉织物表面改性.取２m L聚丙烯酸５０％水溶液稀释至１００m L,将经过前处理的洁净棉织物完全浸没入聚丙烯酸的稀的水溶液中１h使纤维素大分子与聚丙烯酸充分接触,取出棉织物晾干至湿增重为８０％~１００％左右,然后将棉织物于１８０ħ烘箱里反应５m i n.取出反应后的棉织物洗去表面未反应的聚丙烯酸,干燥,备用.(４)雾化处理制备自清洁棉织物.检查雾化器气密性,量取配制好的纳米T i O２分散液的上层清液７m L倒入雾化杯中,连接装置,调好秒表,启动雾化器开关,经雾化的纳米T i O２溶液呈雾滴状从喷雾器出口喷射出,将１．２(３)制备的改性棉织物置于喷雾器出口３~５c m处,对棉织物进行单面雾化处理,每块５０mmˑ５０mm的棉织物约５m i n喷涂均匀,然后将棉织物平整地放置于表面皿中,于１８０ħ烘箱中反应５m i n.为防止纳米T i O２的量过少而致使棉织物表面负载上的T i O２量太少,重复喷雾T i O２步骤３次,因为当纳米级微粒存在于溶液中时易发生团聚,所以要配制极稀的T i O２溶液才能使棉织物表面附着上既不影响棉织物固有的优良性能,同时又具备颗粒大小适宜㊁符合理想自洁效果的T i O２.洗去棉织物上未反应的纳米T i O２,干燥.雾化处理制备自清洁棉织物反应机理图如图１所示.图１㊀雾化处理制备自清洁棉织物反应机理图１．３㊀测试部分(１)红外测试.采用美国N i c o l e t公司的N i c o l e tA v a t a r３７０傅立叶变换红外光谱仪对经纳米T i O２单面雾化处理后的棉织物表面成分进行表征及分析.安装A T R衰减全反射附件装备,扫描范围设定为７００~４０００c m－１,扫描次数设定为１２８次,扫描测试时的环境温度㊁湿度恒定.(２)扫描电子显微镜测试.采用日本电子株式会社产的J S M－６７００F型扫描电子显微镜对经纳米T i O２单面雾化处理后的棉织物表面形貌进行测试及表征.测试电压设定为３k V,观察前镀金处理以增加其导电性,便于二次电子成像.(３)自清洁测试.采用生活中常见的有色液体作为棉织物的污染源对经纳米T i O２单面雾化处理后Copyright©博看网 . All Rights Reserved.的棉织物试样做自清洁性能测试,污染源包括辣椒油㊁桑葚汁㊁黑枸杞茶和咖啡.将棉织物样品剪裁成８mmˑ２０mm 的小样条,将各棉织物小样条分别浸润在这些污染源中２０m i n ,使棉织物样条充分沾染上污染源,取出棉织物样条吸除多余污染剂,晾至重量不超过湿增重的８０ʃ５％后将这些小样条置于暗箱高强度紫外分析仪中,每隔固定时间拍照,记录棉织物样条上污染源试剂的颜色变化.(４)色度分析.将天然棉织物和负载上纳米T i O ２的棉织物都分别用辣椒油㊁鲜桑葚汁㊁黑枸杞茶㊁咖啡做污染处理,并及时测出各棉织物对应各颜色的反射率,记为０h 时的数据,用紫外光对带有污染试剂的本研究制备的棉织物和天然棉织物进行照射处理,在２４h ㊁３６h ㊁６０h 时分别再次测得反射率,记为棉织物上T i O ２自清洁效果的量化数据.２㊀结果与分析２．１㊀经纳米T i O ２处理棉织物表面成分分析图２㊀天然棉织物和改性棉织物的红外谱图实验测试了天然棉织物和经纳米T i O ２单面雾化处理后的红外光谱,结果如图２所示.由图２可知,b ㊁c 试样相比于a 试样均在１７２２c m －１处出现了新的特征峰,对应酯基中的C＝O 的伸缩振动峰,证明处理后的棉织物表面上出现了酯基,自清洁单体纳米T i O ２微粒已成功接枝到棉织物上.曲线c 相对于曲线b 的酯基峰较弱,分析是大量T i O ２颗粒的存在对A T R 扫描反射过程造成了一定的干扰.２．２㊀经纳米T i O ２处理棉织物表面形貌分析用场发射扫描电子显微镜观察了天然棉织物㊁经纳米T i O ２单面雾化处理后的棉织物表面T i O ２的性征,结果如图３所示.由图３可知,天然棉织物表面没有聚合物层,比较光滑平整,经纳米T i O ２单面雾化处理后的棉织物表面出现明显且较均匀分布的T i O ２颗粒.图３㊀天然棉织物和T i O ２改性棉织物的SE M 形貌２．３㊀经纳米T i O ２处理后的棉织物自清洁性能采用生活中常见的４种不同污染源对棉织物做了自清洁测试,观察经纳米T i O ２处理后的棉织物在紫外光照下的光催化自清洁效果,结果如图４所示.从左到右分别是用辣椒油㊁鲜桑葚汁㊁黑枸杞茶和雀巢咖啡对棉织物做污染处理,从上到下依次是被污染的棉织物在３６５ʃ５n m 的紫外光连续辐射下棉织物的自洁效果图.由图４可知,空白棉织物上的污渍经过６０h 照射后有一定程度失色,分析是光的热能带走一部分的色素分子.经纳米T i O ２处理后的棉织物对平时用餐中常见的辣椒油的自洁效果尤为显著,照射３６h 后经T i O ２处理过的棉织物表面上鲜艳的辣椒油的颜色几乎完全褪去.处理后的棉织物对黑枸杞茶和鲜桑葚汁的自清洁效果次之,黑枸杞茶和鲜桑葚汁的主要成分是花青素.实验表明,经T i O ２处理过的棉织物对辣椒油和花青素的自清洁效果很好.对咖啡的自清洁作用,在紫外光下辐射６０h ,处理后的棉织物表面基本都恢复了本色,说明负载了纳米T i O ２颗粒的棉织物对不同的污染剂的自清洁效果略有差异.８４ 安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第３６卷Copyright©博看网 . All Rights Reserved.图４㊀天然棉织物和T i O ２处理棉织物的自清洁效果２．４㊀色度测试结果分析实验测试了天然棉织物和制备的棉织物浸上辣椒油后从０h 到６０h ,棉织物表面对光的反射率曲线图,结果如图５所示.对比图５a ㊁图５b 相同时刻的曲线可知,制得的棉织物在紫外光照３６h 后棉织物表面对光的反射率明显增大,而未做处理的棉织物在所有时间内对光的反射率有略微增大的趋势,考虑是光照的热量带走棉织物表面的一部分颜色和分子运动使微量颜色分子离开棉织物表面的结果.由制备的自清洁棉织物(见图５b )对光的反射率曲线走势可知,随着紫外光照时间的延长,制得的自清洁棉织物表面的红色在６０h 时表现为明显降低,随着紫外光照时间的延长,被污染的棉织物对光的反射率增大,棉织物表面变亮㊁颜色变浅,证明了制备的棉织物具有良好的自清洁性能.图５㊀二氧化钛负载前后棉织物的自清洁效果色度图３㊀结论通过 雾化处理 法将纳米T i O ２以共价键的形式稳定接枝到棉织物表面制备自清洁棉织物.结果表明,亲水型的纳米T i O ２粒子㊁聚丙烯酸和纤维素大分子之间形成了稳定的酯基,纳米T i O ２成功地接枝在棉织物表面上,制得的自清洁棉织物对生活中一些常见污渍有明显的自清洁效果,棉织物表面纳米T i O ２微粒分布均匀. 雾化处理 法具有单体用量少,聚合反应过程可控㊁操作简单㊁反应条件温和㊁设备简单㊁无需后处理等优点,弥补了前人制备的自清洁棉织物工艺过程繁琐㊁棉织物表面化学试剂残留量过大影响人体健康等诸多缺陷.制得的自清洁棉织物对人体健康的安全性好,实用性高,符合现代生态纺织品的开发理念.参考文献:[１]㊀高思梦,王鸿博,杜金梅,等．甜菜碱聚合物的合成及其在棉织物抗菌整理中的应用[J ]．纺织学报,２０２０,４１(２):８９Ｇ９４．[２]㊀BB A O ,JF A N ,W WA N G ,e t a l ．P h o t o c h r o m i cc o t t o nf a b r i c p r e p a r e db y s p i r o p y r a n Ｇt e r n i m a t e d w a t e r p o l yu r e t h a n e c o a t i n g [J ]．F i b e r s a n d p o l ym e r s ,２０２０,２１(４):７３３Ｇ７４２．９４ 第１期张艳艳,等:雾化纳米T i O ２制备自清洁棉织物及其性能Copyright©博看网 . All Rights Reserved.０５ 安㊀徽㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第３６卷[３]㊀Y Z HA N G,Q X U,FF U,e t a l．D u r a b l ea n t i m i c r o b i a l c o t t o nt e x t i l e sm o d i f i e dw i t h i n o r g a n i cn a n o p a r t i c l e s[J]．C e l l uＧl o s e,２０１６,２３:２７９１Ｇ２８０８．[４]㊀PD U A N,Q X U,SS H E N,e t a l．O n eＧp o tm o d i f i c a t i o n o n c o t t o n f a b r i c u s i n g a n e m u l s i o n o fA g N P s p r o t e c t e db y m e rＧc a p t o s u c c i n i c a c id t o a c h ie v e d u r a b l y a n t i b a c t e r i a l ef f e c t[J]．F i b e r s a n d p o l y m e r s,２０１９,２０(９):１８０３Ｇ１８１１．[５]㊀QX U,W Z H E N G,PD U A N,e t a l．O n eＧp o t f a b r i c a t i o n o f d u r a b l e a n t i b a c t e r i a l c o t t o n f a b r i c c o a t e dw i t h s i l v e r n a n o p a rＧt i c l e s v i a c a r b o x y m e t h y l c h i t o s a na s ab i n d e r a n d s t a b i l i z e r[J]．C a r b o h y d r a t e p o l y m e r s,２０１９,２０４:４２Ｇ４９．[６]㊀JZ HO U,DC A I,Q X U,e t a l．E x c e l l e n t b i n d i ng e f f e c t o f LＧm e thi o n i n e f o r i mm o b i l i z i n g s i l v e r n a n o p a r t i c l e s o n t o c o t t o nf a b r i c s t o i m p r o v e t h e a n t i b a c t e r i a l d u r a b i l i t y ag a i n s tw a shi n g[J]．R S Ca d v a n c e s,２０１８,８(４３):２４４５８Ｇ２４４６３．[７]㊀L H X U,H P A N,L M WA N G,e t a l．P r e p a r a t i o no f f l u o r i n eＧf r e es u p e r h y d r o p h o b i cc o t t o nf a b r i cw i t h p o l y a c r y l a t e/ S i O２n a n o c o m p o s i t e[J]．J o u r n a l o f n a n o e n c e a n dn a n o t e c h n o l o g y,２０２０,２０(９):２２９２Ｇ２３００．[８]㊀NFA T T I A,M MO U S A．S y n t h e s i s o f s m a r t c o a t i n g f o r f u r n i t u r e t e x t i l e a n d t h e i r f l a mm a b i l i t y a n dh y d r o p h o b i c p r o pＧe r t i e s[J]．P r o g r e s s i no r g a n i c c o a t i n g s,２０１７,１１０:２０４Ｇ２０９．[９]㊀DS U N,W WA N G,DY U．H i g h l y h y d r o p h o b i c c o t t o n f a b r i c s p r e p a r e dw i t h f l u o r i n eＧf r e e f u n c t i o n a l i z e d s i l s e s q u i o x a n e s [J]．C e l l u l o s e,２０１７,２４(１０):４５１９Ｇ４５３１．[１０]李朝利,汪进前,盖燕芳,等．石墨烯/棉织物导电复合材料的制备,表征及应用[J]．浙江理工大学学报,２０２０,４３(１):１Ｇ８．[１１]范静静,王鸿博,傅佳佳,等．层层自组装的碳纳米管复合导电棉织物制备[J]．纺织学报,２０１９,４０(４):９０Ｇ９５．[１２]ZY A N G,Y A NZ HA N G,FF U,e t a l．S i n g l eＧf a c e d f l a m e r e s i s t a n c e o f c o t t o n f a b r i c sm o d i f i e d v i am i s t c o p o l y m e r i z a t i o n [J]．R S Ca d v a n c e s,２０１７,７:５３８７１Ｇ５３８７７．[１３]李永峰,董光华,孟秀峰．C u２O/T i O２整理棉织物的制备及其自清洁㊁抗紫外线和抗菌性能[J]．印染助剂,２０２０(８):２３Ｇ２６．[１４]TS U R Y A P R A B HA,M GS E T HU R AMA N．F a b r i c a t i o no f c o p p e rＧb a s e ds u p e r h y d r o p h o b i cs e l fＧc l e a n i n g a n t i b a c t e r i a lc o a t i n g o v e r c o t t o n f a b r i c[J]．C e l l u l o s e,２０１７,２４(１):３９５Ｇ４０７．[１５]V H T R A NT H I,BKL E E．D e v e l o p m e n t o fm u l t i f u n c t i o n a l s e l fＧc l e a n i n g a n dU Vb l o c k i n g c o t t o n f a b r i cw i t hm o d i f i c aＧt i o no f p h o t o a c t i v eZ n Oc o a t i n g v i am i c r o w a v em e t h o d[J]．J o u r n a l o f p h o t o c h e m i s t r y&p h o t o b i o l o g y Ac h e m i s t r y,２０１７,３３８:１３Ｇ２２．[１６]黄蓉．自清洁纳米T i O２在棉织物上的研究与开发[D]．上海:东华大学,２０１８．P r e p a r a t i o na n dP r o p e r t i e s o f S e l fＧc l e a n i n gC o t t o nF a b r i c b y A t o m i z i n g N a n oＧT i O２Z H A N G Y a n y a n１,２,WU Y o n g h o n g２,WA N GZ o n g q i a n１,L IC h a n g l o n g１,L I U X i n h u a１,L I U X i a n g d o n g２(１．S c h o o l o fT e x t i l e s a n dC l o t h i n g,A n h u i P o l y t e c h n i cU n i v e r s i t y,W u h u２４１０００,C h i n a;２．S c h o o l o fM a t e r i a l sS c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g,Z h e j i a n g S c iＧT e c hU n i v e r s i t y,H a n g z h o u３１０００,C h i n a)A b s t r a c t:T h es u r f a c eo fc o t t o nf a b r i cw a sc h e m i c a l l y m o d i f i e d w i t hl o w m o l e c u l a rw e i g h t p o l y a c r y l i c a c i d．N a n oＧT i O２s o l u t i o n w a sa t o m i z e da n ds p r a y e do n t ot h es u r f a c eo fc o t t o nf a b r i cb y＂a t o m i z a t i o n t r e a t m e n t＂m e t h o d．T h r o u g he s t e r i f i c a t i o nr e a c t i o nb e t w e e nh y d r o x y l g r o u p o fn a n oＧT i O２s u r f a c e,c a rＧb o x y l g r o u p o f p o l y a c r y l i c a c i d a n dh y d r o x y l e n d g r o u p o f c e l l u l o s e,s e l fＧc l e a n i n g c o t t o n f a b r i cw a s p r eＧp a r e d,a n d s e l fＧc l e a n i n g t e s t a n d c h r o m a a n a l y s i sw e r e f i n i s h e d．T h e r e s u l t s s h o wt h a t s e l fＧc l e a n i n g m o n oＧm e r n a n oＧT i O２w a ss u c c e s s f u l l yg r a f t e do n t ot h es u r f a c eo f c o t t o nf a b r i c,a n dn a n oＧT i O２p a r t i c l e sd i sＧt r i b u t e d e v e n l y a n dh a d g o o df i r m n e s so nt h es u r f a c eo f c o t t o nf a b r i c．T h e m o d i f i e dc o t t o nf a b r i ch a d g o o d s e l fＧc l e a n i n g e f f e c to n p e p p e ro i l,c o f f e ea n do t h e rc o mm o ns t a i n s．T h e m e t h o do f＂a t o m i z a t i o n t r e a t m e n t＂s o l v e d t h e p r o b l e m so f c o m p l e x p r o c e s s a n dv a r i o u so p e r a t i o ns t e p so f t r a d i t i o n a lm o d i f i c aＧt i o nm e t h o d,a n dd e s t r u c t i v e e f f e c t o n t h e i n h e r e n t e x c e l l e n t p e r f o r m a n c e o f c o t t o n f a b r i c．T h em e t h o d o f ＂a t o m i z a t i o n t r e a t m e n t＂i s s i m p l e t o o p e r a t e a n d p o s s e s s e s h i g h s a f e t y t oh u m a nb o d y a n dm e e t s t h e r eＧq u i r e m e n t s o f e c o l o g i c a l t e x t i l e．K e y w o r d s:c o t t o n f a b r i c;s u r f a c em o d i f i c a t i o n;a t o m i z a t i o n t r e a t m e n t;s e l fＧc l e a n i n g;p e r f o r m a n c e Copyright©博看网 . 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Tm掺杂TiO2负载棉织物的自清洁性能
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染（００Ｎｏ２ ２１ ． ）
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ห้องสมุดไป่ตู้
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５研究报 告 ９
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Ｔ ｍ掺杂 ＴＯ ｉ２负载棉织物的自清洁性能
许 梅 王潮霞 ， ， 付少海。 田安 丽 ， ， 朱 军
（． １江南大学生态纺织教 育部重点实验 室， 江苏 无锡 ２ ４２ ； ． １ １２ ２ 江苏悦达纺织集 团有限公 司， 江苏 盐城 ２４ ５ ） ２ ０５ 摘 要： 采用溶胶一 凝胶法制备的稀土离子（ ｍ） Ｔ 掺杂 ＴＯ ｉ 溶胶 整理棉织物 ， 在波长 ４ ０—７０ａ ０ ８ ｍ的光照条
纳米二氧化钛用在纺织上
纳米二氧化钛用在纺织上服装作为一种物质是人类生活的必需品，作一种文化则是人类文明的象征，随着人们消费水平和文化素养的不断提高，人们对服装质量的要求也越来越高，对服装质量的考核评估就成为服装生产及指导消费的一个热点问题。
由于服装考评指标的模糊性以及概念的不确定性使得考核服装质量的优劣常常采用定性主观的方法进行质量是一种复杂的综合性的产品特征，而服装作为一种现代的商品兼具实用和美学价值，因此其质量的考核评判更具复杂性和模糊性。
要提高服装的质量从根本上保证服装的外观和内在质量就要兼顾好，服装的适应性、卫生性、审美性、耐久性、经济性等六大质量特性，才能全局性地提高服装质量增强在国内外市场的竞争力。
1，生产决定消费的对象、消费质量和水平并为消费创造动力．只有增加有效供给，才能把居民收入的增加转化为经济发展的强劲动力；2，市场在资源配置中起决定性作用．激发市场活力，有利于优化市场要素配置，增加有效供给；3，科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，在国家发展全局中处于核心位置．实施创新驱动战略，既有利于有利于推进经济结构的战略性调整，加快产业结构升级，满足人们日益提高的生活需求．添加量晶瑞纳米氧化钛后的纺织具有哪些改进呢？1.抗紫外线纺织品纳米二氧化钛是紫外线吸收、反射物质，添加到纺织品中，可以大大吸收和发射紫外线，达到抗紫外线功能。
研究表明，采用浓度为0.5%的纳米二氧化钛溶胶液处理纺织品，纺织品对紫外线的屏蔽率高达95％。
2.抗菌纺织品纳米二氧化钛抗菌材料具有耐久特点，在纺织品、卫生用品等方面已获得广泛应用。
研究表明，采用3-5纳米的单分散纳米二氧化钛液处理的纺织品，在人体温度条件下，经24h后的抑菌率（大肠杆菌、金色葡萄球菌、青霉孢子、红色毛癣菌）高达90％以上；产品经10余次洗涤，仍保持优异的光催化活性。
3.自清洁纺织品纳米二氧化钛是一种优异的自清洁材料，在光的作用下将纺织品表面的油污、灰尘等污物去除，达到自清洁效果。
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负 载 纳米 Ｔ ｉ Ｏ ２纯 棉 织 物 的光催 化 自清 洁 性 能研 究
张
摘
蕾， 王
迎， 于瑞环
（ 大连工业大学 纺织与材料工 程学院 ， 辽宁 大连 ｌ １ ６ ０ ３ ４ ）
要： 通过悬浮 聚合法制得纳米 Ｔ ｉ Ｏ 聚丙烯酸酯混合分散 体 ， 使 纳米 Ｔ ｉ Ｏ 负载在 棉织 物上。采用 Ｆ Ｔ Ｉ Ｒ、 Ｘ Ｒ Ｄ等 检测技 术 对样 品进行表征 。以甲基橙溶液 为降解对 象 ， 在紫外 光的照 射下 ， 考察 了制 备样 品的光催 化活性 。通过红酒 污迹 实
Ｋｅ ｙ ｗ ｏｒ ｄｓ： ｎａ ｎｏ — Ｔｉ Ｏ２ ；ｓ ｕ ｓ ｐｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ｐｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｐ ｈｏ ｔ ｏ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ； ｓ ｅ ｌ ｆ － ｃ ｌ ｅ ａ ｎｉ ｎ ｇ ｐｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｙ
上海纺织科技 Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｈ Ａ Ｉ Ｔ Ｅ Ｘ Ｔ Ｉ Ｌ Ｅ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ ５ ４ Ｉ 节 能 与 环保
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验表征 Ｔ ｉ Ｏ ： 负载在棉织物的光催化 自清洁性能 。实验结果表 明， 通过悬 浮聚合 法可 以 使 丙烯 酸酯聚合物成功与纳 米
二氧化粒子 聚合 ， 形成纳米 Ｔ ｉ Ｏ 聚丙烯酸酯混合分散体 。改性 后的纳米 Ｔ ｉ Ｏ 粒子能够负载在 棉布上 ， 并在 自然 光
下分解红酒污迹 ， 具有较好的 自清洁性能 。 关键词 ： 纳米 Ｔ ｉ Ｏ ， ； 悬浮聚合 ； 光催 化活性 ；自清洁性能 中图分类号 ： Ｔ Ｓ Ｉ Ｏ Ｉ ． ９ ２ ３ ． ９ 文献 标识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ １ － ２ ０ ４ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ — ０ ０ ５ ４ — ０ ３
二 氧化 钛 （ Ｔ ｉ Ｏ ） 是 一种 稳定 、 无 毒 的 半 导 体 材 料， 纳米 Ｔ ｉ Ｏ 具有 粒 子小 、 比表 面 积 大 、 热导性好 、 分 散 性好 的特 点 ， 所 制 悬 浮 液具 有 稳 定 优 异 的光 催 化 活 性 和光 电转 换 能力 ， 被 认 为是 最 有 应 用 潜 力 的光 催 化