TiO2生态陶瓷的制备及其抗菌性能

采用溶胶－凝胶法制备TiO2生态陶瓷,考察了溶胶浓度、有机添加剂以及涂层次数等因素对涂层质量的影响。并利用XRD、SEM及抗菌性能实验对其结构及性能进行了表征。结果表明：在溶胶浓度为0．048mol.L^-1,有机添加剂质量分数为0．112％,涂层次数为3的条件下,所制备的TiO2生态陶瓷具有良好的抗菌性能,其灭菌率达到85％。     

废旧电视机外壳高抗冲聚苯乙烯的增韧增强改性

利用无机纳米材料碳纳米管(CNTs)及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)通过熔融共混的方法对废旧电视机外壳材料高抗冲聚苯乙烯(HIPS)进行了改性。分别分析了SBS和CNTs对HIPS的韧性和强度的影响效果,以及偶联剂对CNTs/HIPS复合材料拉伸强度性能的影响,同时对CNTs/SBS/HIPS/偶联剂复合材料的力学性能进行了研究。结果表明,与废旧HIPS相比,单纯添加5%(质量分数,下同)SBS时,冲击强度提高137%;添加1%CNTs及1%偶联剂时,复合材料的拉伸强度比原料提高35%;添加1%CNTs、5%SBS及1%偶联剂时,拉伸强度提高22%,冲击强度提高111%。     

纳米TiO_2在不饱和聚酯中的分散性及力学性能

分别采用机械搅拌和三辊研磨机对纳米二氧化钛和不饱和聚酯树脂的混合物进行共混处理,制备了不同质量分数纳米TiO2的不饱和聚酯树脂复合材料(TiO2/UPR);并对纳米TiO2在基体中的分散性及混合物的黏度进行了表征。结果表明:研磨处理比机械搅拌处理的TiO2/UPR复合材料分散更均匀,粒径更小。纯树脂和TiO2/UPR混合物的黏度均随混合处理时间的增加有升高的趋势,在交联以前,TiO2/UPR混合物的黏度比纯树脂的黏度显著提高,但纯树脂在研磨处理2 h后产生严重交联,黏度急剧升高。添加纳米TiO2提高了TiO2/UPR复合材料的力学性能。与纯树脂相比,添加纳米TiO2质量分数3.0%时,TiO2/UPR复合材料的拉伸强度提高了63%,弯曲强度提高了17%;添加纳米TiO2质量分数1.0%时,冲击强度提高了6.1%。     

HIPS/HDPE制备工艺对共混物机械性能的影响

以高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/高密度聚乙烯(HDPE)=70/30(质量比)作为研究对象,利用DCP及SEBS的协同作用,考察了不同加料方式,DCP,SEBS含量,加工温度,螺杆转速等条件对共混物性能的影响。结果表明:m(HIPS)/m(HDPE)/m(SEBS)=70/30/10,DCP用量为HIPS和HDPE总质量的0 06%,挤出加工温度(后部)为185℃,螺杆转速为80r/min时,共混物性能较高。     

W2N／TiO2-Al2O3催化剂的制备表征及噻吩HDS活性

以钛酸四丁酯及γ-Al2O3为原料,采用溶胶凝胶法制备了不同TiO2质量分数的TiO2-Al2O3复合载体.复合载体经负载偏钨酸铵后在500 ℃下焙烧5 h可得到催化剂前躯体WO3/TiO2-Al2O3.利用程序升温还原技术,在氮气、氢气(体积比1(4～5))的混和气氛中,以10 800 h-1气体空速对催化剂前体还原处理,即可得到负载的W2N/TiO2-Al2O3催化剂.研究了载体中TiO2质量分数对催化剂性能的影响,分别用XRD,BET,XPS,TG/DTA等分析测试技术对催化剂进行了表征,并在固定床微型高压反应装置上考察了催化剂对噻吩的加氢脱硫活性.结果表明当TiO2的质量分数为6%时,所得催化剂的酸量、比表面积均达到最大,分别为0.184 9 mmol/g和107.2 m2/g,对噻吩的HDS活性最高,在330 ℃,压力3 MPa,液时空速(WHSV)6 h-1,氢油体积比9001条件下,噻吩的转化率可达到56.4%.     

低温混合碳四在SO2-4/TiO2/HZSM-5催化剂上的芳构化反应

采用浸渍沉淀法制备了SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂.通过对混合碳四在SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂上的低温芳构化反应的研究,考查了二氧化钛的质量分数、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、液固质量比、粘和剂的质量分数、沉淀老化温度和焙烧温度等催化剂的制备条件以及空速对反应的影响.结果表明,粘合剂的质量分数和硫酸浸渍浓度对催化性能有较大影响.粘合剂γ-Al2O3在质量分数为30%时催化性能最好;低的体积空速有利于提高BTX(苯、甲苯、二甲苯)和芳烃的选择性;此外,同ZnNi/HZSM-5催化剂相比,达到相近的BTX和芳烃的收率,SO42-/TiO2/HZSM-5催化剂可使反应温度降低140℃左右.     

低温混合碳四在SO_4~(2-)/TiO_2/HZSM-5催化剂上的芳构化反应

采用浸渍沉淀法制备了SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂。通过对混合碳四在SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂上的低温芳构化反应的研究,考查了二氧化钛的质量分数、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、液固质量比、粘和剂的质量分数、沉淀老化温度和焙烧温度等催化剂的制备条件以及空速对反应的影响。结果表明,粘合剂的质量分数和硫酸浸渍浓度对催化性能有较大影响。粘合剂γ-Al2O3在质量分数为30%时催化性能最好;低的体积空速有利于提高BTX(苯、甲苯、二甲苯)和芳烃的选择性;此外,同ZnNi/HZSM-5催化剂相比,达到相近的BTX和芳烃的收率,SO42-/TiO2/HZSM-5催化剂可使反应温度降低140℃左右。     

镧系阳离子修饰SO42-/TiO2-MoO3固体酸催化合成邻苯二甲酸二辛酯

以镧系金属阳离子La3+、Ce3+和Sm3+修饰SO2-4/TiO2-MoO3为催化剂催化合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。催化剂通过XRD、氮气吸附脱附、吸附吡啶的傅里叶变换红外光谱等方法进行表征,DOP通过红外光谱进行表征。固体酸合成DOP的产率大小顺序为:SO2-4/TiO2-MoO3-Ce3+>SO2-4/TiO2-MoO3-Sm3+>SO2-4/TiO2-MoO3-La3+>SO2-4/TiO2-MoO3。经过修饰后的固体酸与SO2-4/TiO2-MoO3相比较具有更好的催化效果。考察了醇酐比、催化剂用量对催化合成DOP的影响。结果表明,合成DOP的最佳条件为醇酐比2.2∶1、催化剂的质量分数为1.5%,其酯化率为92.4%。催化剂重复使用3次之后,仍然有很高的催化效果,达到77.4%。     

甲醇与CO2/CH4混合气开采天然气水合物研究

针对CO2置换法开采CH4水合物的过程中CO2水合物在井底过早生成、高压下CO2发生液化导致渗流过程驱替阻力过大等问题,同时为了获得高压且富含CH4的产物气,选择CO2/CH4混合物作注入气,在岩芯驱替装置上研究了“抑制剂⁃气体置换法”分解CH4水合物的过程。结果表明,当混合气中CH4体积分数为57.4%时,可在7.5 MPa下获得体积分数为72.9%的CH4产物气,并且获得的CH4产物气的量要显著大于所注入的CH4的量。另外,还评估了在地层深部低体积分数的甲醇溶液（20%）和高体积分数CH4混合气（77.9%）对天然气水合物的分解效果,结果显示,随着“抑制剂⁃气体置换法”分解天然气水合物过程的进行,地层深部的CH4水合物基本不发生分解,但CO2水合物生成过程依然十分显著。     

等离子体协同V_2O_5-WO_3/TiO_2催化降解恶臭气体的试验研究

针对恶臭气体污染问题,以甲硫醚(DMS)为对象,研究介质阻挡放电等离子体协同V_2O5-WO_3/TiO_2催化剂对恶臭气体降解的影响规律.考察不同参数(能量密度、气体流量、体积分数)对甲硫醚降解效果的影响及副产物生成规律.结果表明,V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂对甲硫醚的降解有明显的促进作用.随着V_2O_5质量分数的增加,催化剂比表面积减小,氧化还原性提升.甲硫醚降解效率和能量效率随V_2O_5质量分数的增加而增加.当V_2O_5质量分数为0.6%,能量密度为788.4J/L时,甲硫醚降解效率为91.6%,甲硫醚降解的能量效率为6.54g/(kW·h).甲硫醚初始体积分数越高,气体体积流量越大,降解效率越低.     

纳米TiO_2光触媒及其高分子复合材料的结构与性能

研究了纳米 Ti O2 的结构特征及纳米 Ti O2 复合高分子材料的结构和性能。考察了含纳米 Ti O2 高分子复合材料的抗紫外、抗老化、抗菌及抗恶劣环境的性能。试验数据表明 ,纳米 Ti O2 光触媒对于细菌有显著的抑制作用 ,对于塑料有明显增韧作用 ,而对于强度影响很小     

纳米TiO_2/EVA共混复合材料的制备及其性能

采用熔融共混方法,以直接分散、一步法、二步法3种不同工艺制备出乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/纳米TiO2复合材料,并探讨了制备工艺与力学性能之间的关系。利用FESEM与FT-IR测试手段表征纳米TiO2微粒在EVA中的分散性及结构。结果表明:将EVA、纳米TiO2和乙烯基三乙氧基硅烷同时进行复合(一步法),可使后两者达到协同增韧EVA的作用,有利于纳米粒子在基体中的分散;一步法工艺最佳,具有补强作用的TiO2微粒在EVA基体中的分散粒径小于100 nm,且当纳米TiO2颗粒的质量分数为1%时,对EVA的改性效果最佳。此外,FT-IR测试表明,纳米TiO2与乙烯基三乙氧基硅烷、EVA之间形成了新的键合结构。     

纳米TiO_2/SBS/PS复合材料的制备及性能

采用钛酸酯偶联剂对 Ti O2 进行表面处理并与聚苯乙烯 ( PS)共混改性。利用红外光谱和透射电镜考察了偶联剂与 Ti O2 之间的相互作用。研究了 Ti O2 的含量、弹性体SBS的含量对复合材料的力学性能和流动性能的影响。结果表明 :纳米级的 Ti O2 在 PS树脂中具有较好的分散性 ,对 PS有增韧作用 ,且 SBS/Ti O2 /PS三元体系的性能要优于Ti O2 /PS和 SBS/PS二元体系 ;同时 ,纳米级的 Ti O2 可改善 PS的流动性能     

纳米TiO2／聚糠醛复合物涂布纸的光催化性能

在一定酸催化备件下,将糠醛聚合于纳米TiO2表面,分别对基于纳米TiO2和纳米TiO2／聚糠醛复合物的涂布纸进行甲醛的光催化分解去除研究．结果表明,涂覆TiO2／聚糠醛复合物纸样的光催化分解效率比单纯TiO2有较大程度提高,尤其是在自然光照射条件下,光催化效率提高更明显．     

层状材料在聚合物基复合材料中的分散效果对其燃烧性能的影响

采用熔融共混法制备了高抗冲聚苯乙烯（HIPS）基复合材料,包括HIPS／Fc．ZrP复合材料和HIPS／OZrP纳米复合材料。发现十六烷基三甲基溴化铵（C16）改性的磷酸锆（OZrP）相对于二茂铁改性的磷酸锆（Fc—ZrP）更易于和HIPS形成插层结构的纳米复合材料。对两种复合材料的燃烧性能和燃烧产物形貌进行研究和观察表明,改善层状材料在聚合物基体中的分散性是提高其阻燃效率的关键。     

偶联剂KH550、TMS对纳米Mg的活化效果与活化机理

选用 KH5 5 0、TMS等偶联剂对纳米 Mg进行活化处理后 ,将其与 PP熔融共混制备了纳米 Mg/PP复合材料。力学性能测试结果表明 ,钛酸酯类偶联剂 TMS对纳米 Mg的活化效果好于硅烷类的 KH5 5 0 ,TMS的最佳用量为填料质量的 2 %。通过 FTIR光谱分析了 TMS与纳米 Mg粒子间的作用机理     

HIPS插层复合材料的结构与阻燃性的关系

根据蒙脱土(MMT)特殊的片层结构,采用熔融插层法制备了HIPS/MMT及HIPS/OMMT复合材料,并用锥形量热仪对材料的燃烧性能进行测试。结果表明,材料中蒙脱土片层的取向影响材料的阻燃性;与竖直取向的HIPS/OMMT复合材料相比,水平取向的HIPS/OMMT复合材料有更低的热释放速率和质量损失速率,具有较高的阻燃性。用扫描电镜表征了不同取向材料燃烧后炭层的形貌,表明形成的炭层也具有横、竖取向。此现象解释了插层复合材料的取向影响材料的阻燃性,为聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料阻燃机理的研究提供了依据。     

Thermal and Thermo-oxidative Degradation of Flame Retardant High Impact Polystyrene with Triphenyl Phosphate and Novolac Epoxy Resin

Thermal and thermo-oxidative decomposition and decomposition kinetics of flame retardant high impact polystyrene （HIPS） with triphenyl phosphate （TPP） and novolac type epoxy resin （NE） were characterized using thermo-gravimetric experiment. And the flammability was determined by limited oxygen indices （LOI）. The LOI results show that TPP and NE had a good synthetic effect on the flame retardancy of HIPS. Compared with pure HIPS, the LOI values of HIPS/NE and HIPS/TPP only increased by about 5%, and the LOI value of HIPS/TPP/NE reached 42.3%, nearly 23% above that of HIPS. All materials showed one main decomposition step, as radical HIPS scission predominated during anaerobic decomposition. TPP increased the activity energy effectively while NE affected the thermal-oxidative degradation more with the help of the char formation. With both TPP and NE, the materials could have a comparable good result of both thermal and thermal-oxidative degradation, which could contribute to their effect on the flame retardancy.     

纳米TiO2／水性聚氨酯复合膜的制备及其性能研究

用纳米微粒直接分散法制备了纳米TiO2／水性聚氨酯复合膜,考察了纳米TiO2对复合膜性能的影响．粘度分析表明：纳米TiO2有增粘效果．粒径、SEM和AFM分析表明：添加纳米TiO2不影响聚氨酯乳液的稳定性,复合粒子仍然以纳米级存在,纳米TiO2能均匀分散于复合膜中,并对复合膜表面的平整度无影响．接触角和卫生性能测试表明：复合膜都没有防水性．机械性能测试表明：添加纳米TiO2的复合膜具有更好的力学性能．     

纳米TiO2／SiO2固相萃取剂的制备及对重金属离子吸附性能的研究

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯作为前驱体,溶胶—凝胶法制备了纳米TiO2／SiO2复合物。采用x射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）等手段对所制得的TiO2／SiO2复合材料进行表征。以纳米TiO2／SiO2复合材料作为填料制成固相萃取小柱,对重金属离子Cu^2＋、Cr^3＋、Pb^2＋和Hg^2＋进行吸附,硝酸洗脱后,采用ICP—MS进行检测。考察了吸附剂对不同pH值溶液中金属离子的吸附性能。自制SPE小柱与ICP—Ms联用测定Cu^2＋、Cr^3＋、pb^2＋和Hg^2＋的最低检出限分别为0．031,0．010,0．041,0．025μg／L。