偶联剂改性纳米二氧化钛的分散性研究

纳米二氧化钛(TiO2)表面活性强、颗粒间易发生团聚,又由于其表面疏油亲水性能,导致在有机物介质中分散不均匀,从而大大减少了纳米TiO2的应用。为了充分利用其优异的性能,本研究分别使用KH550、KH560、KH570三种硅烷偶联剂改性纳米TiO2,通过沉降分析法、傅里叶红外光谱仪测试(FTIR)、热失重分析(TG)和XRD粒径分析表征与测试改性前后的纳米二氧化钛性能。     

钛酸酯偶联剂对竹塑发泡复合材料性能的影响

研究了钛酸酯(DN301)偶联剂对竹塑发泡复合材料物理力学性能、热学性能和流变性能的影响,并采用环境扫描电镜观察材料的界面微观结构.结果表明,添加适量的钛酸酯可有效提高竹塑发泡复合材料的力学性能和耐水性能,钛酸酯最佳用量为竹粉质量的2%,材料密度为0.85 g·cm-3,比弯曲、比拉伸、比缺口冲击强度、弯曲模量分别为42.68 MPa、22.32 MPa、5.83 kJ·m-2和2828.04 MPa,与未改性时相比,分别提高了10.4%、7.9%、15.8%和6.8%;改性复合材料浸水1440 h后的吸水率和厚度膨胀率分别由未改性时的8.80%和1.85%降至2.48%和1.36%.频率扫描结果显示,改性复合材料的储能模量和复数黏度下降,流变性能和均相性增强.热重测定结果表明,改性复合材料的热稳定性略微提高.扫描电镜观察结果表明改性复合材料的界面相容性提高.     

ATO纳米粉体的液相有机改性及其机理探讨

以硬脂酸和钛酸四丁酯为改性剂,对掺锑二氧化锡(ATO)纳米粉体进行有机化改性处理．通过润湿性、分散稳定性测试研究了处理温度、分散介质、钛酸四丁酯和硬脂酸的比例对改性效果的影响．采用TG,TEM,FT-IR,XPS等测试方法对改性后粉体的表面包覆率、形貌、分散状态以及改性机理进行了研究．结果表明,提高处理温度、适当增加复合改性剂中硬脂酸的配比并选用极性弱的有机溶剂可达到比较理想的改性效果．     

TiO2改性MQ硅树脂热稳定性的研究

以钛酸酯为前躯体,采用溶胶-凝胶法合成了TiO2改性的MQ硅树脂．就前躯体、MQ硅树脂及物料比对改性树脂热稳定性的影响进行了研究．同时,采用傅立叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectrometer,FT-IR）对材料的分子结构进行了表征,采用热重分析（Thermogravimetric Aanlysis, TGA）对材料的热稳定性能进行了测试,采用扫描电镜（Scanning Electron Microscope, SEM）对材料的表面形貌进行了扫描．结果表明,TiO2改性MQ硅树脂体系中存在Ti-O-Si共价键;当m（钛酸异丙酯）：m（MQ硅树脂）=3：5时,改性树脂的热稳定性最佳;改性树脂粒子颗粒大小约为100nm左右．     

TiO2改性MQ硅树脂热稳定性的研究

以钛酸酯为前躯体,采用溶胶-凝胶法合成了TiO2改性的MQ硅树脂.就前躯体、MQ硅树脂及物料比对改性树脂热稳定性的影响进行了研究.同时,采用傅立叶红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FT-IR)对材料的分子结构进行了表征,采用热重分析(Thermogravimetric Aanlysis,TGA)对材料的热稳定性能进行了测试,采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)对材料的表面形貌进行了扫描.结果表明,TiO2改性MQ硅树脂体系中存在Ti-O-Si共价键;当m(钛酸异丙酯)∶m(MQ硅树脂)=3∶5时,改性树脂的热稳定性最佳;改性树脂粒子颗粒大小约为100 nm左右.     

光催化剂TiO2改性的研究进展

较低的光量子效率是限制TiO2光催化技术实用化的主要原因，改性是提高TiO2光量子效率的重要手段。文中综述了近年来TiO2改性几种主要方法如贵金属沉积、复合半导体、离子掺杂、光敏化、表面还原处理、表面螯合及衍生方面研究所取得的进展，对改性机理进行了分析，并评价了各种方法改性的效果。     

木薯酒糟干法疏水改性研究

[目的]对木薯酒糟进行干法疏水改性,使其表面包覆一层疏水性物质,以利于促进与塑料基体的界面相容性。[方法]采用铝酸酯偶联剂对木薯酒糟进行疏水改性处理,通过活化指数指标,考察偶联剂用量、反应温度、反应时间、转速等因素对疏水性能的影响。[结果]偶联剂用量6%,反应温度100℃,反应时间10 min,转速1 100 r/min,可获得活化指数91.33%的较为理想的疏水效果。[结论]木薯酒糟经改性后由亲水性表面转变为强疏水性表面。     

偶联剂对石墨/酚醛树脂复合双极板性能的影响

针对石墨/酚醛树脂复合双极板存在的强度低、脆性大等问题,采用偶联剂改性方法来增强复合双极板的界面结合,提高其抗弯强度.研究了偶联剂的种类、添加方式及用量对石墨/酚醛树脂复合材料双极板力学性能和电学性能的影响.结果表明：采用石墨改性法可提高石墨/酚醛树脂复合双极板的抗弯强度,但导电性能有所降低;而采用树脂改性法制备的石墨/树脂复合双极板同时具有较高的电学和力学性能.因此树脂改性法更适合制备复合双极板.当偶联剂质量分数均为0.7%,采用树脂改性法分别以硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂改性时,石墨/树脂复合材料双极板抗弯强度和电导率分别为33.3 MPa,70.3 S·cm-1和32.1 MPa,73.8 S·cm-1,均满足燃料电池用石墨/酚醛树脂复合双极板的技术要求.     

纳米TiO2复合蜂胶与蜂胶抑菌效果比较

经甘油表面修饰纳米TiO2与蜂胶醇提取液混合制成纳米TiO2复合蜂胶,以金黄色葡萄球菌为例探讨了蜂胶醇提取液与纳米TiO2复合蜂胶的抑菌效果。结果表明:表面修饰纳米TiO2复合蜂胶的抗菌性能优于蜂胶醇提取液。     

超声波与纳米TiO_2改性脲醛树脂的研究

为了降低脲醛树脂的游离甲醛含量及其胶接制品的甲醛释放量,采用超声波技术,在脲醛树脂合成的过程中加入纳米TiO2对脲醛树脂进行改性。通过改变超声频率和纳米TiO2的添加量考察了其对脲醛树脂的黏度、固化时间、游离甲醛含量及胶合板的甲醛释放量和胶合强度的影响。结果表明:超声频率和纳米TiO2添加量对脲醛树脂甲醛释放量和胶合强度影响显著。当超声频率为28 kHz、纳米TiO2的添加量为0.05%时,树脂的游离甲醛含量降低了77.8%,胶合板的胶合强度提高了155%,甲醛释放量降低了68.3%。13C-核磁共振分析显示,在超声波的作用下,纳米TiO2改性脲醛树脂中有Uron-CH2-Uron结构存在。     

改性白泥/PVC复合材料的研究

以白泥和PVC为主要原料,采用铝酸酯偶联剂对白泥进行表面处理,研制了改性白泥/PVC复合材料。优化了偶联剂用量和白泥用量,当偶联剂用量为0.5份(相对于白泥用量)、白泥用量25份(相对于PVC用量)时,复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和维卡软化温度均较高。研究发现改性白泥对PVC有明显增韧增强作用,通过对改性白泥的红外光谱和复合材料的微观形态分析,阐述了偶联剂改性白泥增韧增强PVC材料的机理。     

纳米TiO2光催化杀灭水产病原菌的研究

研究了纳米TiO2对大肠杆菌、嗜水气单胞菌和鳗弧菌的光催化抑杀性能.结果表明,纳米TiO2对3种细菌均具有较强的杀灭能力,纳米TiO2质量浓度为0.1g/L时,在紫外灯下催化2h杀菌率可达98%以上,在日光下催化2h杀菌率仍可达96%以上.光催化杀菌效果与纳米TiO2的浓度和作用时间有关,浓度过低或作用时间过短时,杀菌效果均不理想;浓度过高时,催化剂未能得到充分利用,当纳米TiO2质量浓度达0.1g/L、作用时间达2h时即可取得良好的杀菌效果.     

纳米 TiO 2对传统蜂蜡烫蜡木材表面性能的影响1）

为了改善传统蜂蜡烫蜡表面的耐光老化性能,以缅甸花梨木为基材,通过直接共混的方式制备纳米TiO2混合蜂蜡。通过测试烫蜡单板的色度学参数、表面光泽度、接触角及纹理明显性的变化,评价TiO2添加量对传统蜂蜡烫蜡表面性能的影响。结果显示：纳米TiO2的应用对烫蜡木材的表面性能有较好的改善,纳米TiO2质量分数在0．5％时对蜂蜡烫蜡木材表面的改良效果最佳。     

黄麻纤维的表面改性对其复合材料力学性能的影响

[目的]研究了不同改性方法对黄麻表面及其结晶态结构的改变对环氧树脂复合材料界面的影响。[方法]采用硅烷偶联剂KH560、钛酸酯偶联剂NDZ201、碱处理、轻度乙酰化、氰乙基化5种方法对黄麻纤维毡进行处理。并测试了其复合材料的拉伸和弯曲强度,通过SEM分析了黄麻/环氧树脂的拉伸断裂微观状态。[结果]5种改性方法均降低了黄麻的结晶度,提升了黄麻与环氧树脂的界面相容性,对复合材料的拉伸和弯曲强度均有不同程度的提高,KH560和碱处理对复合材料力学性能提升最为明显。[结论]该研究为黄麻纤维复合材料应用的扩大提供了依据。     

仿生改性水基共聚物包膜氮肥的制备及其性能研究

【目的】 为了提高水基共聚物膜材料的耐水性,依据仿生学原理,采用疏水效果好的纳米二氧化硅和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷对其进行疏水改性,明确最佳改性配比及机理,进而制备出缓释效果好的环境友好型包膜氮肥。【方法】 采用三因素三水平L₉(3³)正交试验设计,探究添加不同比例的壳聚糖（0.5%、1.0%、1.5%）、淀粉（0.5%、1.0%、1.5%）和聚乙烯醇（PVA）（2%、3%、4%）对水基共聚物膜材料性能的影响,通过水基共聚物膜材料的吸水率及极差分析筛选出疏水效果好的最优配比。在优选的水基共聚物包膜材料中分别加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%的纳米二氧化硅进行疏水改性,通过测定纳米改性水基共聚物膜材料的吸水率和渗透率明确最佳纳米二氧化硅用量。随后,将优选的纳米改性水基共聚物膜材料分别置于含0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）的正己烷溶液中进行自组装改性,探究组装浓度对膜材料性能的影响。通过对改性前后水基共聚物膜材料疏水性及透性等变化明确其改性效果,通过改性前后膜材料红外光谱特征、表面微观结构变化探讨其疏水改性机理。并通过土壤培养试验探究所制备的仿生改性水基共聚物包膜尿素的养分释放特性。【结果】 当壳聚糖含量为0.5%、淀粉含量为1.5%、PVA含量为4.0%时所制备的水基共聚物膜材料吸水率最低,为42.50%。与水基共聚物膜材料相比,纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料、纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物膜材料的吸水率分别降低了38.54%和55.98%,铵离子的渗透率分别降低了24.14%和44.58%,水分子渗透率分别降低了36.14%和60.98%。红外光谱结果表明,纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料的-OH数量减少,并且观察到了Si-O-Si摇摆振动和反对称伸缩振动,纳米二氧化硅和FAS双重改性后水基共聚物材料表面观察到了C-F键。扫描电镜和能谱分析结果表明,在纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料表面发现Si元素,纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物膜材料表面发现F元素,并且观察到粗糙的表面结构,其水接触角由62.5°提升到118.6°,表现出良好的疏水效果。此外,土壤培养试验结果表明,纳米二氧化硅改性水基共聚物包膜尿素（NWCU）、纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物包膜尿素（SNWCU）的养分缓释期明显延长,SNWCU养分累积释放80%所需时间由改性前的10 d左右提升了28 d左右。【结论】 采用纳米二氧化硅和FAS对水基共聚物膜材料进行联合改性可以显著改善水基共聚物膜材料的耐水性及透性,所制备的仿生改性水基共聚物包膜氮肥具有良好的缓释效果。     

竹粉增强聚丙烯复合材料的吸水性和表面润湿性

研究了竹粉用量和马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷(KH570)、钛酸酯(DN301)和铝锆(TL-4)偶联剂对竹粉增强聚丙烯发泡复合材料吸水性和表面润湿性的影响,材料表面的动态润湿性采用数学模型表征.结果表明,竹粉用量的增加会提高材料的吸水性和润湿性;偶联剂的加入会提高材料润湿性、降低其吸水性,且MAPP改善效果最佳,其次是KH570和TL-4,最后是DN301;竹粉用量为50份,未加偶联剂,1080 h后材料的吸水率为7.655%,添加偶联剂后,吸水率降低到1.646%-2.112%,竹粉用量为90份时,吸水率又增加到3.42%;竹粉用量为10-90份时,蒸馏水和甘油在材料表面的接触角衰减速率(K值)分别为0.0053-0.0081和0.0074-0.0103,加入偶联剂后,K值增大50%-67.7%.     

纳米TiO_2对传统蜂蜡烫蜡木材表面性能的影响

为了改善传统蜂蜡烫蜡表面的耐光老化性能,以缅甸花梨木为基材,通过直接共混的方式制备纳米TiO2混合蜂蜡。通过测试烫蜡单板的色度学参数、表面光泽度、接触角及纹理明显性的变化,评价TiO2添加量对传统蜂蜡烫蜡表面性能的影响。结果显示:纳米TiO2的应用对烫蜡木材的表面性能有较好的改善,纳米TiO2质量分数在0.5%时对蜂蜡烫蜡木材表面的改良效果最佳。     

超声波与纳米TiO2改性脲醛树脂的研究

为了降低脲醛树脂的游离甲醛含量及其胶接制品的甲醛释放量,采用超声波技术,在脲醛树脂合成的过程中加入纳米TiO2对脲醛树脂进行改性。通过改变超声频率和纳米TiO 2的添加量考察了其对脲醛树脂的黏度、固化时间、游离甲醛含量及胶合板的甲醛释放量 和胶合强度的影响。结果表明:超声频率和纳米TiO2添加量对脲醛树脂甲醛释放量和胶合强度影响显著。当超声频率为28 kHz、纳米TiO2的添加量为0.05％时,树脂的游离甲醛含量降低了77.8％,胶合板的胶合强度提高了155％,甲醛释放量降低了68.3%。13 C 核磁共振分析显示,在超声波的作用下,纳米TiO2改性脲醛树脂中有Uron-CH2-Uron 结构存在。      

壳聚糖/纳米TiO_2复合涂膜保鲜金秋梨过程中酶活性变化

以壳聚糖为主要成膜材料,辅以月桂酸钠改性过的纳米TiO2,制备了新型安全无毒的涂膜剂壳聚糖/纳米TiO2复合涂膜,比较了用壳聚糖单膜处理及壳聚糖/纳米TiO2复合涂膜处理后金秋梨采后POD、SOD、PPO活性变化,结果表明:将壳聚糖/纳米TiO2复合膜涂于金秋梨表面,复合涂膜内部形成高CO2低O2的环境,降低了金秋梨的呼吸作用,有利于果实的贮藏,说明壳聚糖/纳米TiO2复合涂膜可以显著降低金秋梨的呼吸作用。     

水中2,4-二氯苯酚的光催化降解研究

以高压汞灯、紫外灯、氙灯和太阳光为光源,进行了ZnO、ZnS、TiO2及纳米TiO2对2,4-二氯苯酚溶液的光催化降解研究。结果表明,ZnO、ZnS、TiO2及纳米TiO2对2,4-二氯苯酚均有较强的光催化效果;在相同催化剂浓度下,以ZnO的催化效果最好,其次是TiO2;4种光源中以高压汞灯下的光解最快,太阳光次之;纳米TiO2对2,4-二氯苯酚的光催化降解属于一级动力学反应;曝气能加快2,4-二氯苯酚的光催化降解。