聚合物基體上負載納米二氧化鈦薄膜的研究.pdf

1、納米 TiO<,2> 薄膜具有光催化活性和超親水性，將 TiO<,2> 薄膜載于聚合物材料表面，形成新型的功能材料將是未來的研究熱點，它可在聚合物材料的防老化降解、材料表面的殺菌去污、自清潔，及消除周圍有毒氣體等方面發(fā)揮特殊功效。 本研究用鈦酸四丁酯 (TBOT) 為鈦的前驅(qū)體，用改進的溶膠一凝膠法低溫下制得了銳鈦礦的納米 TiO<,2>，研究了制備條件，包括 pH 值、溫度等對溶膠一凝膠相轉(zhuǎn)變過程和轉(zhuǎn)變速率的影響。用透射電子顯

2、微鏡 (TEM) 和 x 射線衍射儀(XRD)對所得的 TiO<,2> 粉進行了表征。之后用改進的溶膠一凝膠法實現(xiàn)了在 PP聚合物基體上負載上了納米TiO<,2>薄膜。用 XPS 表征了聚合物表面改性前后所發(fā)生的變化，并用 SEM 觀察了聚合物表面改性前后的形貌變化和所得TiO<,2>薄膜的表面形貌；用 XRD 表征了 TiO<,2> 薄膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)及結(jié)晶程度；用 FEM 觀察了Fi<,2>的結(jié)晶狀態(tài)及晶粒大??；通過觀察紫外燈照射下薄膜

3、與水的接觸角表征了薄膜的親水性，通過在紫外光照條件下二氧化鈦薄膜光催化降解甲基橙對光催化活性進行了表征。 實驗結(jié)果表明，溶膠中 pH 值的降低和溫度的升高，會加快溶膠一凝膠相轉(zhuǎn)變過程，不利于得到穩(wěn)定的溶膠。表明處理后的聚合物表面帶有很多親水性的OH官能團。溶膠一凝膠法所制得的 TiO<,2>主要是銳鈦礦結(jié)構(gòu)，結(jié)晶尺寸小 (5納米左右)，加有 PEG 和硅烷的 TiO<,2> 薄膜中有大量微孔，并且 PEG 和硅烷的加入促進了Ti