抗紫外纳米TiO2/ZnO复合丙烯酸酯涂料

提出了制备抗紫外纳米复合丙烯酸酯涂料的新方法—两步法，第一步是制备纳米浓缩浆；第二步将纳米浓缩浆和涂料基料等组分均匀混合，制成纳米复合涂料．研究了纳米二氧化钛浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆在纳米复合丙烯酸酯涂料中屏蔽紫外线的作用．加入少量纳米TiO2和纳米ZnO浓缩浆可以显著提高纳米复合丙烯酸酯涂层的紫外线屏蔽作用，如在丙烯酸酯涂层中加入5．5％纳米二氧化钛浓缩浆，干膜的厚度为20μm时，可屏蔽99％的紫外线；在丙烯酸酯涂层中加入5．5％纳米氧化锌浓缩浆，漆膜的厚度为75μm时，可屏蔽99％的紫外线．     

纳米碳酸钙浓缩浆对环氧涂层耐蚀性的影响

在分散稳定的纳米碳酸钙浓缩浆中,Sa10超分散剂牢固吸附在纳米碳酸钙表面并形成吸附层。纳米碳酸钙浓缩浆提高了环氧涂层的附着力和耐腐蚀性。吸附层的空间位阻效应阻碍纳米碳酸钙粒子间的聚集,且溶剂化层使纳米碳酸钙从极性向非极性转变,提高其与环氧树脂的相容性,保障其在环氧涂料中均匀性和稳定分散。因此,纳米碳酸钙浓缩浆增强了涂层的物理屏蔽作用,使涂层的耐蚀性提高。     

纳米复合海洋涂料在船舶防腐蚀应用研究

主要研究纳米二氧化硅浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆对海洋环氧涂料和聚氨酯涂料性能的影响。通过盐雾试验、氙灯老化试验、人工海洋加速老化试验研究海洋腐蚀环境中纳米复合涂料的耐腐蚀性和抗老化性。通过三步法制备高稳定分散的纳米氧化物浓缩浆,并利用纳米二氧化硅浓缩浆和纳米氧化锌浓缩浆改性海洋船舶环氧底漆和聚氨漆酯船壳漆,制备海洋纳米复合涂料。利用TEM透射电镜、FTIR红外光谱、XPS光电子能谱、光泽度仪、表面接触角测试仪和粘结强度测试仪等研究海洋船舶漆的耐腐蚀性、抗老化性及表面防污性能。纳米二氧化硅浓缩浆的红外光谱分析和粘度测试及纳米氧化锌浓缩浆的透射电镜观察表明高分子分散剂的长碳链位阻效应保证了纳米粒子的均匀稳定分散。不含有纳米二氧化硅浓缩浆的环氧漆粘结强度是4.4 MPa,而含有1.0%纳米二氧化硅浓缩浆的环氧漆粘结强度增加到5.6 MPa。通过氙灯老化试验测试涂层的光泽度变化,纳米复合聚氨漆酯漆的光泽度高于不含纳米氧化锌的普通聚氨漆酯漆光泽度。聚氨漆酯漆在海洋循环加速老化试验后C/O值减少20.1%,而含有1.2%纳米氧化锌浓缩浆的纳米复合聚氨漆酯漆老化后C/O值仅减少10.7%,抗氧化性提高。通过对海洋加速循环老化试验中纳米复合聚氨漆酯漆的测试分析表明1.2%纳米氧化锌浓缩浆提高了海洋船舶聚氨酯面漆的抗老化性和表面接触角。纳米浓缩浆可增强纳米复合涂料在海洋重腐蚀环境中耐腐蚀、抗老化等性能。     

纳米TiO2/聚氨酯复合涂层的光催化活性研究

用纳米二氧化钛浓缩浆制成了纳米TiO2／聚氨酯复合涂料。纳米TiO2／聚氨酯复合涂层的TEM观察和光催化实验表明,这种复合涂层中的纳米粒子分散均匀,无团聚体,并且具有良好的光催化活性。随着颜基比的增大,复合涂层的反应速率常数增大,光催化活性提高。在二氧化钛粒径不大于250nm时,复合涂层的反应速率常数和光催化活性在二氧化钛粒径为100nm处有一最大值。     

油酸修饰对纳米二氧化钛在变压器油中分散性的影响

利用油酸对纳米二氧化钛进行有机表面修饰, 将修饰后的纳米粉体超声分散到变压器油中制备纳米二氧化钛改性变压器油, 研究了表面修饰对纳米二氧化钛在变压器油中分散性的影响. 采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)和热分析(TG)对纳米二氧化钛的形貌、结构和表面修饰状态进行表征。结果表明, 油酸与纳米二氧化钛表面以双齿桥连配位方式键合, 在纳米二氧化钛表面形成了良好的修饰层。随着修饰剂的增加, 尽管油酸在纳米二氧化钛表面的配位方式没有发生改变, 但化学包覆量明显增加, 表面油酸分子的排列也更为紧密, 从而使纳米二氧化钛粒子在变压器油中的分散性和稳定性显著提高。当钛盐与油酸摩尔比为1:24时, 二氧化钛纳米粒子可以稳定分散在变压器油中, 室温静置30 d后仍保持澄清透明。     

有机表面修饰温度对纳米二氧化钛微结构的影响

首先制备出纳米二氧化钛水分散液, 然后通过蒸馏的方法, 把纳米二氧化钛粒子由水分散液转移到溶有硬脂酸的甲苯溶液中, 以确保纳米二氧化钛在有机相中进行表面修饰. 然后升温到不同的温度, 利用硬脂酸对纳米二氧化钛进行有机表面修饰, 研究了有机表面修饰温度对纳米二氧化钛微结构的影响. 采用红外光谱(FT IR)、X 射线光电子能谱（XPS）、热分析(TG DTG)、X 射线粉末衍射（XRD）和透射电镜(TEM)等对有机表面修饰前后的纳米二氧化钛进行分析表征. 结果表明, 硬脂酸与纳米二氧化钛表面之间存在双齿配位方式的化学键作用, 硬脂酸在纳米二氧化钛表面形成了均匀的单分子化学修饰层. 随着表面修饰温度的升高, 纳米二氧化钛的晶粒逐渐长大, 硬脂酸在纳米二氧化钛表面的化学包覆量逐渐下降, 硬脂酸分子间排列更加紧密, 硬脂酸包覆层由1nm变为2～3nm. 表面修饰温度对硬脂酸与纳米二氧化钛表面的结合方式影响不大.     

电合成纳米晶二氧化钛相和尺寸稳定性

从电合成实验和纳米热力学两方面,考察二氧化钛热处理时的相态和尺寸变化规律.以TiCl4为原料,添加少量硫酸,在室温水溶液中进行电解后获得稳定的胶体,胶体经净化、冷冻干燥后得到近金红石型、平均粒径约10nm的二氧化钛粉体.用TiCl4水解法制备了非晶二氧化钛对比样品,分析了热处理诱导非晶-锐钛矿相-金红石相的相变和尺寸变化.对关联表面自由能和表面应力的纳米尺寸效应的纳米热力学进行了分析.     

低温液相合成晶态纳米二氧化钛的晶化机制

纳米二氧化钛由于其独特的物理化学性能和在诸多领域中具有广阔的应用前景而引起人们广泛关注.低温液相合成晶态纳米二氧化钛由于避免了高温煅烧过程,可望赋予其更优越的特性.详细介绍了晶态纳米二氧化钛低温液相合成的晶化机制.     

纳米二氧化钛的应用与市场研究

概述了纳米二氧化钛的应用领域,着重介绍了纳米二氧化钛的市场现状、国内外生产厂家及其产品情况,并对我国纳米二氧化钛的产业化状况及纳米二氧化钛的市场前景进行了分析.     

二氧化钛纳米粒子的低温合成及可见光催化性能

介绍一种低温合成二氧化钛纳米粒子的新方法.将非晶型二氧化钛加入强酸性溶液中室温搅拌数小时后得到无色透明的溶液.继续在室温搅拌数48h后,可以得到高比表面的金红石相二氧化钛纳米粒子.改变处理过程温度及酸的种类,可以得到不同组成的纤维状二氧化钛纳米粒子.对盐酸体系进行详细讨论结果表明,在低于60℃时得到的是热力学稳定的金红石单一相,而在高于120℃时得到的是热力学亚稳态的锐钛矿单一相,高于170℃时得到的是锐钛矿及金红石的混合相,显示出与众不同的结晶行为.通过此低温法制备的金红石相二氧化钛在具有较小的吸收禁带的同时,还拥有100n2·g-1以上的比表面积.与锐钛矿相相比,显示了良好的可见光催化活性.     

溶胶-凝胶法合成纳米TiO2粉体的研究进展

概述了利用溶胶-凝胶法合成纯纳米TiO2粉体时不同合成条件对制备结果的影响;综述了利用溶胶-凝胶法合成金属及非金属离子掺杂TiO2粉体、半导体复合纳米TiO2、贵金属沉积以及固体超强酸化纳米TiO2的研究现状,并指出不同方法提高光催化活性的机理在于促进电子-空穴的分离或改变能带及表面结构.针对制备纳米TiO2粉体中存在的问题,指出未来的研究方向应是提高TiO2催化活性的机理研究、可见光化纳米TiO2的制备以及工业化生产条件探索等.     

超支化聚(胺-酯)接枝改性纳米TiO_2的研究

提出了一种对纳米TiO2表面进行化学改性的新方法,即利用硅烷偶联剂KH550进行表面预处理,得到接枝有KH550的纳米TiO2,在此基础上以改性纳米TiO2为中心核,通过与AB2型单体进行缩聚反应,在纳米TiO2的表面原位接枝超支化聚(胺-酯)(HBP)。红外光谱、热失重和透射电镜的测试结果表明纳米TiO2表面接枝上了超支化聚合物,接枝率约为15%。研究结果表明,纳米TiO2经超支化聚(胺-酯)接枝改性后,在乙醇和氯仿中的分散性和稳定性得到提高。     

CdS、Ag+掺杂改性纳米TiO2光催化降解有机物研究

在理论分析的基础上对纳米TiO₂分别进行掺CdS和掺银改性实验研究。采用XRD和粒度分析技术对改性后的样品进行表征,并以掺杂CdS、Ag⁺纳米TiO₂进行光催化降解甲基橙模拟实验。结果表明,掺杂CdS、Ag⁺纳米TiO₂在可见光范围内降解有机物的效率有较大提高。     

包覆型高岭土/二氧化钛纳米复合颗粒的电流变效应

采用溶胶-凝胶法制备了一种新型高岭土/二氧化钛纳米复合电流变液材料.XRD、FT-IR、SEM分析表明TiO₂以纳米晶的形态包覆于高岭土表面.电流变性能测试表明,不同的TiO₂质量比的复合颗粒电流变液效应不同,且都比纯高岭土电流变有显著提高.同时当复合颗粒中TiO₂质量百分比在34％,颗粒硅油体积分数为25％,直流电场为3kV/mm时,高岭土/二氧化钛纳米复合材料电流变液的静屈服应力达3.4kPa,是纯高岭土电流变液的5倍.     

新型纳米/亚微米纤维态催化剂的制备及表征

采用静电纺丝法以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和纳米T iO2为原料制备了一种新型纳米/亚微米纤维态催化剂。采用SEM、TEM、XRD、FT-IR对所制得的新型纳米/亚微米纤维态催化剂进行了表征,结果表明纤维直径随着纳米T iO2含量的增加而增加,纳米T iO2颗粒在PVP纤维基体中分散均匀,并且纳米T iO2颗粒和PVP分子形成了氢键。光催化性能测试结果表明纤维中纳米T iO2含量为20%时,紫外光照射80 m in对甲醛的光催化降解率达到了56.8%。     

柔性色素增感太阳能电池的研究进展

介绍了柔性色素增感太阳能电池的结构、原理、特点及现状,并对各个组成部分:柔性基板(PET和PEN)、透明导电薄膜及电极材料(TiO2和ZnO)进行了综述,重点介绍了纳米TiO2多孔薄膜电极材料的各种低温制备方法.比较各种低温TiO2薄膜制备方法得出胶体涂膜直接低温烧结法较好.该方法简单便捷,效率较高,适合产业化滚筒生产.     

可见光下纳米TiO2粉末对芽孢抗菌作用的研究

研究了在可见光照射下纳米TiO2粉末对芽孢杆菌的杀菌作用,并考察了其影响因素,包括温度、pH值、初始菌浓度和TiO2的浓度,另外还对中和方法进行了研究。     

二氧化钛/磷灰石纳米抗菌复合材料的研究

为减少生物材料为中心的细菌感染,采用溶胶-凝胶法原位制备了纳米二氧化钛／磷灰石复合材料。对复合材料形貌和组成结构进行了分析,并用复合材料进行了抗菌实验。结果表明二氧化钛与磷灰石在纳米水平上形成了复合材料,其抗菌效果明显。此类具有抗菌性能的纳米复合材料可用于制备多种新型抗菌生物材料。     

复合型纳米TiO2成膜液的制备及膜性能

研究了一种纳米成膜分散液的制备方法,探讨了超声作用对悬浮液分散稳定性的影响。实验结果表明,对纳米TiO2-水体系进行长时间超声强烈振荡(8h以上),对粒子在水中的分散起决定性作用,超声分散经历3个重要阶段:初级分散(超声2h左右),逆分散(3~5h),完全分散(8h以上);所制得的成膜液分散稳定性及光催化性能优异;用该成膜液制备纳米TiO2薄膜,所制得的薄膜具有优良光催化性能,以及耐热、耐水、耐腐蚀性、界面粘结性能和耐老化性能。     

含氟聚合物纳米TiO2复合涂层性能研究

为了深入探讨含氟聚合物纳米TiO2复合涂层性能,在γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPT-MS)、N-甲基全氟辛基磺酰基胺基丙烯酸乙酯(MPSAEA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物中利用原位复合技术引入纳米TiO2微粒,制备了均匀透明的TiO2纳米复合含氟聚合物材料.用红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-vis)、透射电镜(TEM)等表征了复合材料的形貌和结构.将聚合物用作涂层材料,用接触角测定仪、多功能电子能谱仪(XPS)和原子力量显微镜(AFM)测定了涂层与水的接触角、涂层表面的化学成分和涂层的形貌.结果表明,纳米复合聚合物可在玻片表面形成均匀光滑的涂层,涂层具有优异的疏水性.