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水性高分散纳米TiO2的制备及其在棉织物上的应用研究

来源:印染在线 发布时间:2012年05月23日

纳米TiO2具有表面效应、小尺寸效应、量子效应等,被广泛应用于太阳能电池、空气净化、污水处理等领域.【纳米TiO2应用于纺织品上具有抗紫外线、抗静电、抗菌等复合功能.随着人们对复合功能纺织品需求的不断提高,在纺织工业中具有广阔的应用前景.目前制备纳米TiO2多采用气相法、液相法和固相法,其中以液相法为主.【2】液相法具有设备简单,原料易得,产品纯度高、均匀性好等优点,是试验室和工业化广泛采用的制备超微粉的一种方法.但其制备过程中必须经过高温煅烧才能得到晶型好的纳米TiO2粉体.纳米TiO2粉体易团聚,不易在水相或其他介质中分散稳定,使其在功能纳米纤维和纺织品后整理中的应用受到限制.[3]目前,对纳米TiO2粉体在不同介质中的分散方法有很多报道.[41纳米TiO2颗粒在水相介质中的团聚和分散稳定性都没有得到很好改善.因而,如何使纳米粒子在介质中均匀分散,且在纺织品上实现纳米粒子与纤维的坚牢结合,是纳米功能纺织品开发和应用的关键技术.为简化纳米TiO2的制备工艺,节约能源、避免因高温煅烧引起纳米TiO2粒子团聚,解决纳米TiO2在水相中的分散问题,本文采用“一步法”合成了水性高分散纳米TiO2乳液,并就制备过程中分散剂的加入对纳米TiO2结构和性能的影响及纳米TiO2在纺织品上的应用进行了研究.


1试验

1.1材料

织物:全棉半漂织物(32x32,68x68).试剂:TIC1、聚乙二醇1000、六偏磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺(均为分析纯,国药集团上海化学试剂公司).

1.2水性高分散纳米TiO2乳液的制备

用去离子水配制分散剂溶液于三颈瓶中,在10℃水浴中将一定量TiC1逐滴加入烧瓶中,控温搅拌20min,再加入少许去离子水,以3~C/min升温至结晶温度(90℃),结晶2h后冷却静置熟化12h,过滤,用去离子水洗6~8次,去除晶体表面的cl一,然后配制成一定

用量的纳米TiO2乳液.

1.3 TiO2处理织物的工艺

将30%的纳米TiO2乳液加去离子水稀释成1%的TiO2整理液.棉织物二浸二轧(轧液率为8o~o),90℃预烘3min,120℃焙烘5min.

1.4测试

1.4.1纳米TiO2的XRD

将纳米TiO2乳液在50℃真空烘箱内烘干,得到固体粉末.采用RIGAKU(日本理学株式会社)X射线衍射仪进行分析,测试条件为铜靶,镍片滤光,扫描范围为0~-90o.样品晶粒尺寸用Debye—Scherrer公式进行计算.1I采用定量分析公式对混晶中各组成含量进行计算.[61

1.4.2纳米TiO2的性能

光催化活l:可用甲基橙染料的降解率来表征.降解率= .式中:A。为紫外灯照射前甲基橙的吸光度为紫外灯照射一段时间后甲基橙的吸光度.

 

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