聚硅氧烷-鈦溶膠光催化復(fù)合膜的制備及表征.pdf

1、浙江理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)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(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得浙江理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)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(fù)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(yīng)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(shí)，普遍會(huì)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(wèn)題。通過(guò)碳鏈粘合劑粘接作用整理于織物時(shí)，又易出現(xiàn)粘合劑黃變老化等失效問(wèn)題。通過(guò)與具有一定粘附性的聚硅氧烷等耐光降解材料的復(fù)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(fù)合被認(rèn)為是解決上述Ti02應(yīng)用問(wèn)題的有效途徑之一。本研究緊密

3、圍繞上述關(guān)鍵問(wèn)題，通過(guò)改進(jìn)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(yīng)制備聚硅氧烷(硅橡膠)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)與其的有效混合，從而制得聚硅氧烷／鈦溶膠復(fù)合膜。在此過(guò)程中，重點(diǎn)考察溶膠體系和復(fù)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(chǎng)上最常見(jiàn)的P25型和HR3型商品粉狀Ti02進(jìn)行性能和效果的比較。以期開(kāi)發(fā)一種具有良好光催化性能、同時(shí)又不會(huì)損傷目標(biāo)織物的聚硅氧烷／Ti02復(fù)

4、合膜，并揭示其中的設(shè)計(jì)原則、作用機(jī)制及實(shí)施要點(diǎn)。首先，以鈦酸丁酯為原料，通過(guò)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(guò)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(duì)鈦溶膠制備過(guò)程進(jìn)行分析，對(duì)所制鈦溶膠的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)估。發(fā)現(xiàn)：鈦溶膠生成過(guò)程需經(jīng)歷水解反應(yīng)形成彌散狀螯合物、螯合物表面有機(jī)物脫吸和縮合反應(yīng)生成鈦溶膠顆粒、鈦溶膠顆粒發(fā)生顆粒融合這三個(gè)階段。當(dāng)

5、反應(yīng)物鈦酸丁酯與H20的比例為l：4、反應(yīng)溫度為70℃、催化劑鹽酸濃度為O5molL一、反應(yīng)時(shí)間為10h時(shí)，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(shí)驗(yàn)，并與P25型等粉狀納米Ti02進(jìn)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(méi)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(qiáng)，因而對(duì)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(duì)金黃色葡