TiO2納米粒子的制備及其在織物上的應用.pdf

1、隨著科技水平的發(fā)展和人們生活水平的提高，服裝用的纖維材料不僅要求耐穿、舒適、美觀，還有其他多項功能性要求。受大自然中動植物的超疏水與自清潔現(xiàn)象的啟發(fā)，人們開始致力于利用納米材料仿生制備自清潔織物。由于太陽光中的紫外線對人體皮膚傷害很大，因此，賦予織物抗紫外性能以減少紫外線對人體的危害尤為重要。
　　 TiO2因具有優(yōu)異的紫外屏蔽和光催化功能而備受人們親睞。本論文以鈦酸四丁酯為原料，利用不同的方法合成納米TiO2，并將其整理到織物

2、表面，再通過低表面能物質(zhì)十二氟庚基丙基甲基二甲氧基硅烷(DFTMS)后續(xù)修飾，制備出具有超疏水、抗紫外和光催化性能的功能性織物。具體內(nèi)容如下：
　　 1．利用鈦酸四丁酯(TBOT)、無水乙醇、鹽酸和水為原料，采用溶膠-凝膠法制備TiO2溶膠，探討Tio2溶膠形成機理，加水方式、加水量、pH值以及反應溫度等實驗條件對溶膠性質(zhì)的影響。采用X射線衍射(XRD)測試TiO2溶膠的晶形，通過掃描電子顯微鏡(SEM)和接觸角測量儀對整理后的

3、織物進行表征。結(jié)果表明：TiO2溶膠整理后的棉織物和聚酯織物，其表面粗糙度大大提高了，通過低表面能物質(zhì)十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷(DFTMS)對粗糙表面進行后續(xù)修飾，得到超疏水表面，接觸角均在150°以上。
　　 2．利用鈦酸四丁酯(TBOT)、無水乙醇、濃硝酸、水為原料，采用溶膠-水熱法在聚酯織物表面合成銳鈦礦型TiO2納米粒子。探討鈦酸四丁酯加入量、加水量以及硝酸濃度對聚酯纖維表面TiO2粒子形態(tài)的影響。采用X射線衍射(XR

4、D)測試TiO2納米粒子的晶形，通過掃描電子顯微鏡(SEM)、光電子能譜(EDS)、紫外可見分光光度計以及接觸角測量儀對整理后的聚酯織物進行表征。結(jié)果表明：經(jīng)納米TiO2溶膠-水熱處理后的聚酯織物表面粗糙度提高了，TiO2納米粒子均勻覆蓋在聚酯織物表面且分散性很好，DFTMS對其表面進行后續(xù)修飾后疏水效果非常好。此方法得到的超疏水聚酯織物不僅耐水洗，而且具有良好的紫外防護性能。
　　 3．利用鈦酸四丁酯(TBOT)、水、冰醋酸為

5、原料，在低溫下制備銳鈦礦型TiO2溶膠，并將棉織物浸泡在TiO2溶膠中。由于棉織物纖維表面有大量的-OH基團，鈦酸四丁酯在酸性溶液中水解形成二氧化鈦前驅(qū)體中有大量的-Ti-OH基團，-Ti-OH與-OH通過氫鍵自組裝到棉織物纖維表面，生成了與棉纖維結(jié)合牢固的納米TiO2。采用X射線衍射(XRD)測試TiO2溶膠的晶形，通過掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外可見吸收光譜(UV-VIS)以及接觸角測量儀對整理后的棉織物進行表征。結(jié)果表明：經(jīng)銳鈦