2.2 实验方法

2.2.1钕掺杂改性光触媒的制备

Nd/Ti按照一定的摩尔比，分别采用沉淀法[15]与溶胶-凝胶法[2]制备改性的光触媒粉末。

准确称取改性后的纳米光触媒粉末试样用乙二醇润湿试样，加入一定量三聚磷酸钠分散剂，用蒸馏水配成分散体系，用氨水调整pH为10，充分搅拌后，用超声波细胞粉碎机超声分散，制得分散液[12～14]。

2.2.2 织物涂布处理

(1) 浸轧

选用等大织物若干，调节均匀轧车压强，分别采取一浸一轧、二浸二轧方式浸轧织物。

(2) 涂覆

按表1工艺处方量取分散改性液加入粘合剂合成粘合剂ST，并加入交联剂。将调制好的涂覆剂均匀涂覆在筛网上，在150℃下焙烘后，在40℃～50℃加入有机硅柔软剂进行柔软整理，烘干,冷却。

表1 工艺处方

(3) 抗菌测试

分别将未经光触媒处理的织物和经不同工艺参数光触媒处理的织物灭菌后，在紫外光照射，24℃的恒温下培养24小时。

(4) 甲醛分解测定

将原布、仅经过光触媒溶液二浸二轧的织物和经过涂覆二氧化钛处理后的织物分别置于甲醛分解测试装置中，滴入液体甲醛。待箱体内甲醛气体浓度达到一稳定值，开启装置。以254nm波长，功率为60W的紫外灯光源持续照射6h，测定密闭反应装置内的甲醛气体浓度。

(5) 织物物理特征强力的测定

将经测试过甲醛分解效果的织物，测定强力及光触媒对基布强力损害大小。

3 实验结果与讨论

3.1整理品的抗菌性能

表2 抗菌性能测试现象

表2可以看出，未经任何处理的织物对细菌没有任何抑制作用；经过处

由于处理工艺不同，抗菌性表现出很大差异。经光触媒浸轧工艺处理的织物只有少量菌落，而且细菌分部均匀；经光触媒涂覆工艺处理的织物菌落多且分布不均匀。浸轧效果明显优于涂覆效果，纳米二氧化钛在织物中的百分含量决定了抗菌性的优劣程度, 含量高效果明显，实验结果证明经浸轧的织物中纳米二氧化钛含量明显多于涂覆。

3.2整理品的甲醛分解性能

光触媒在光的照耀下,产生具有强氧化作用的超氧阴离子自由基和羟基自由基, 甲醛的降解是由于光触媒催化过程中产生的羟基自由基的氧化活性所致。光触媒降解甲醛气体时，活性羟基自由基和超氧，阴离子自由基共同氧化，先将甲醛氧化成羟酸，最终降解为二氧化碳和水[21]。稀土元素本身不具有光催化活性，钕离子的掺杂引起光触媒表面结构的变化，Nd3+离子的半径远大于Ti4+的半径，Ti4+可以进入Nd2O3晶格中电荷的不平衡，为弥补这种不平衡光触媒吸附较多的氢氧根离子，表面氢氧根离子与光空穴反应，生成活性羟基，达到光电子与光空穴的有效分离，有效提高光催化活性，同时提高光触媒含量。

从表3、4数据可看出，未经处理的织物对甲醛无分解作用，浸轧工艺处理后的织物对甲醛分解作用大于涂覆工艺处理的织物。轧率越大水分含量越高，轧余率越小，二氧化钛颗粒随水分的流动严重，分解甲醛的效果越差，轧余率为70%的织物，对甲醛的分解率为32.12%。涂覆工艺加入过多的助剂，如粘合剂等，二氧化钛的含量变得小，在紫外光的照射下，经浸轧光触媒乳液的织物较涂覆二氧化钛乳液的织物分解甲醛的效果好。

光触媒颗粒包覆在织物纤维的表面，粘

3.3负载织物的强力

表6显示，经紫外光照射后，未经任何处理的原织物强力不变，其余织物均下降。其中仅经过光触媒乳液浸轧处理的织物下降明显。经光触媒浸轧处理的织物表面的光触媒颗粒与织物表面直接接触造成纤维损伤，轧余率越大织物上所含水分就过大，在烘干时会造成“泳移”， 光触媒聚集，从而造成织物局部强力下降。涂覆工艺在处理过程中需加入粘合剂、交联剂，在一定程度上起到了隔离光触媒与织物的直接接触，同时在整理过程中粘合剂、交联剂的添加增加了光触媒与基布的粘结力，增大了它们之间的抗张强力和模量，因此强力损伤较少。

表3 甲醛测试数据表

表4 甲醛分解性能比较

备注:1#～6#为经浸轧光触媒分散改性液织物;7#～15#为经涂覆光触媒分散改性液织物

表5 40℃水洗一次后甲醛分解数据表

备注:1#～6#为经浸轧光触媒分散改性液织物;7#～15#为经涂覆光触媒分散改性液织物

表6 织物的强力变化比较

备注: 空白为没有经过任何处理的织物；1#---6#为分散、改性后浸轧原始织物强力；7#---15#为只经过超声波分散的光触媒浸轧过的织物。

4 结论<

参考文献

[1] 徐瑞芬,胡学香,胡伟康，等..纳米尺度分散的TiO2光催化降解甲醛的机理[J].化学研究与应用,2003.15(5):715-717.

[2] 吴凤清,阮圣平,李晓平.纳米TiO2的制备表征及光催化性能的研究[J].功能材料,2001,32（1）：69-71.

[3]FuJishima A,Honda K.Electrochemical photolysis of water at a semiconductor Electrode, Nature, 1972, 238 (5358): 37-38.

[4]郑光洪,冯西宁,伏宏彬,等.光触媒光触媒的应用研究[J].染料与染色,2004,41(5):293-297.

[5]刘鑫,刘福田,张宁,等.可见光活性纳米TiO2光触媒研究进展[J].陶瓷学报,2006,27(1):139-144.

[6]张小丽,毛健,王龙,等.Ce／TiO2纳米复合粉体的制备及其性能评价[J].功能学报与器件学报,2005,11(3): 363-366.

[7]杨柯,刘阳,尹虹,等.光触媒的制备技术研究[J].中国陶瓷,2004,40(4):8-12.

[8]吴树新,马智,秦永宁,等.掺杂纳米TiO2光催化性能的研究[J].物理化学学报,2004,20(2):138-143.

[9]冯良荣,吕绍洁,邱发礼,等.过渡金属离子掺杂对纳米光催化剂的影响[J].化学学报，2002,60(3):463-467

[10]张小丽,毛健,涂铭旌,等.稀土铈

[11]毕怀庆,袁文辉,韦朝海,等.掺锆纳米TiO2制备表征及其对光催化活性的影响[J]．材料科学与工程学报,2004,22(1):98-101.

[12]吴凤清,阮圣平,李晓平,等.纳米TiO2的制备表征及光催化性能的研究[J].功能材料,2001,32（1）：69-71

[13] Hague D C，Mayo M J．Effect of crystallinity of TiO2 on itsphotocatalytic action[J].J Am Ceram Soc,1994,77:1957

[14] Legrini O，Oliveros E，Braun A M．PhotochemicalProcesses for Water Treatment[J].Chem．Rev,1993,93:671-699

[15]王振华,主沉浮,蔡元兴,等.掺杂改性纳米TiO2光催化剂的作用机理及改性途径[J].材料导报,2004,20(11):61-63.

[16]李玲.Ce3+掺杂纳米TiO2自清洁玻璃光催化性能的研究[J].云南大学学报(自然科学版),2005,27(3):77-80.

[17] 杨少霞,祝万鹏,陈正雄,等. CeO2/TiO2 催化剂的表面结构及其湿式氧化活性[J]. 催化学报,2006,27(4):329-334.

[18] 朱华青,秦张峰,王建国,等. CeO2-TiO2混合氧化物及 Pd/ CeO2-TiO 2催化剂的氧化还原性能[J].催化学报2005,26(5):377-382.

[19] Min Cho,Hyenmi Chung.Water Res,2004,38:1069.

[20] Yos hihiko Kikuchi,Kayano Sunada.J Photochem Pho

[21] 徐瑞芬,胡学香,胡伟康,等.纳米尺度分散TiO2光催化降解甲醛的机理[J].化学研究与应用,2003,15(5):715-717.