一、超细二氧化钛的表面改性技术(论文文献综述)
米海娜[1](2021)在《六环石/杨木改性材释放负氧离子性能及增强处理探究》文中指出居室环境污染带来的健康隐患成为当下困扰人类的一大难题,负氧离子作为衡量空气质量的一个关键指标具有重要的现实意义。为缓解居室空气污染现状,提升空气质量,以人工林速生杨木为基材,在改善低密度、低强度与易皱缩变形等材性不足的同时赋予其更多样化的功能。本研究以内蒙古自治区特有矿产资源六环石为改性材料,采用真空浸渍技术及水热法,分别将六环石与二氧化钛引入木材,制备具有释放负氧离子功效的新型保健功能型木材,探究改性材基本物理性质的变化以及负氧离子释放性能,主要内容及结论如下:1.选取分散剂KH570、PEG以及Span60,采用物理、化学以及复合制备工艺,对六环石进行分散处理,以中位粒径为评价指标,得到最佳工艺为:采取复合工艺,分散剂浓度分别为0.5wt%、0.5wt%以及1wt%,所得分散液的中位粒径分别为8.93μm、9.21μm以及9.89μm。经SEM、FT-IR以及XRD表征表明,六环石粉体得到有效分散,且分散处理并没有改变六环石粉体本身的晶体结构以及化学性质。2.以最佳分散液为改性处理液,利用浸渍法制备改性木材,最佳浸渍工艺为以真空浸渍60min、常压浸渍5min为一个循环,重复处理6次,探究最佳浸渍工艺下改性材性能。(1)浸渍处理后,试样密度增至0.37g/cm3,较素材提高21.21%;平均吸水率为161.45%,较素材下降12.57%;平均体积吸湿膨胀率为2.54%,较素材降低72.33%,平均抗胀率为68.70%。(2)SEM分析表明,六环石分散液通过导管及纹孔进入木材组织内部,呈不规则颗粒状均匀分布,且浸渍试样的FT-IR、XRD表征分别出现六环石的特征衍射峰,表明六环石已成功引入木材内部。(3)浸渍试样平均静态负氧离子释放量为525个/cm3,平均动态释放量为3040个/cm3,是国际规定新鲜空气水平的2-3倍,较素材及粉体本身有一定程度的提升。浸渍材释放负氧离子的必要条件是水,即其具有水响应机制。3.以氟钛酸铵和硼酸为前驱体,采用水热法制备TiO2并负载于浸渍材上,借助TiO2的优异光催化特性,进一步改善浸渍材性能。(1)经TiO2处理后试样的流失率、吸水率及尺寸稳定性均得到有效改善,平均失重率为2.83%,较未负载试样下降11.84%;平均吸水率为139.64%,较未负载试样降低13.51%,且各分散剂处理试样的吸水率均有不同程度的下降;平均体积吸湿膨胀率为2.43%,较未负载试样降低4.33%,平均抗胀率达74.48%。(2)SEM分析表明,TiO2晶粒呈圆球状,主要以三种状态存在于木材内部:以木材为载体成核结晶,均匀附着于木材细胞腔内壁上;以六环石为载体,沿粉体表面均匀包覆生长;此外,另一部分同样以六环石为载体成核结晶,但表现出部分附着状态,即六环石呈现垂直插入二氧化钛团聚体内的形态。且负载试样的FT-IR、XRD表征分别出现锐钛矿TiO2特征衍射峰,表明TiO2已成功引入木材内部。(3)负载试样平均静态及动态负氧离子释放量分别为1656个/cm3及5376个/cm3,均达到国际新鲜空气标准,较未负载试样静态释放量平均提高215.42%,动态平均提高76.84%。
曹田田[2](2021)在《PAN/PU复合电纺纤维的宏量制备及其防水透湿应用研究》文中进行了进一步梳理防水透湿产品越来越受到外出登山爱好者的喜爱,它不仅可以防水,而且可以及时地将人体产生的汗液排出体外,使人体皮肤和服装之间的微环境更舒适。静电纺纳米纤维因其直径小,具有多孔结构使织物的透气性好,适合用于防水透湿织物的开发。聚氨酯(PU)链段上既有亲水性基团也有疏水性基团,因此不仅可以透湿和透汽,同时也具有疏水的功能。聚丙烯腈(PAN)可纺性好,化学性能及力学性能等良好,人们大多将其作为静电纺丝技术的原料。本文首先设计了一款高均匀宏量喷头,采用四根条形喷头组合而成,解决了之前无针式喷头中纺丝液接触面积大,溶剂挥发快的问题,而且每根条形喷头之间距离为10cm,射流之间不会相互影响。然后采用聚丙烯腈和聚氨酯为原料,在设计好的纺丝机上进行纺丝,用以探究PAN和PU的质量比以及浓度对纳米纤维膜防水透湿性能的影响。通过对纳米纤维膜进行透湿量,透气性,接触角等测试,从而确定当质量分数为16wt%,PAN/PU的比例为8:2时,纳米纤维膜具有最优性能,纳米纤维膜静态水接触角达到120.30°,透气率为40.59mm/s,孔隙率为81.87%,透湿量为8530.03g/(m2·24h),断裂应力为6.82MPa,为产业化生产防水透湿产品提供了参考。其次为进一步提高纳米纤维膜的疏水性能,采用氟硅烷对二氧化钛进行疏水改性,然后加入到质量分数为16wt%,PAN与PU的质量比为8:2的纺丝液中,增大了表面的粗糙度。当改性二氧化钛的浓度为2%时,接触角达到141.50°,透气率为59.75mm/s,透湿率为8029.67g/(m2·24h),断裂伸长率为64.95%,耐水压为7.91k Pa,UPF值为489,具有良好的防水透湿性能。通过不同浓度的纺丝液来制备出具有梯度结构的防水透湿膜,探究不同孔径对防水透湿膜透气性,耐水压性的影响。采用两种质量分数的纺丝液,分别是16wt%和12wt%的,纺丝时间比为1:1,2:1,1:2,结果表明,当纺丝时间比为2:1时,接触角为138.12°,透气率为20.18mm/s,孔隙率为85.54%,透湿率为9029.48g/(m2·24h),静水压值为12.37k Pa,断裂应力为8.996MPa,断裂伸长率为43.75%,UPF值为428.29,直径孔径梯度结构的纳米纤维膜耐水压性能有了较大的提升。最后将纺丝时间比为2:1的纳米纤维膜与双组分PP/PE无纺布采用热风复合工艺进行复合,探究热风温度和热风时间对纳米纤维膜防水透湿性能的影响。结果表明,当热风时间为2min,热风温度为139°时,复合织物的剥离强力最大为33.105c N,孔隙率为74.39%,透气率为23.584mm/s,透湿率为7759.717g/(m2·24h),静水压值达到18.24k Pa,接触角为131.46°。
张凯亮[3](2020)在《钛基植入材料涂层的生物活性及其对口腔菌群遗传多样性的影响》文中提出研究目的医疗植入体在临床中得以普遍应用,其根本在于其与其周围组织之间形成了骨组织的整合、长入以及融合过程。―骨整合理论‖揭示所有医用植入材料与人体骨之间成功的发生结合,是植入/种植成功的关键要素。多项临床研究表明,植入材料本身的理化、机械力学性能以及植入后局部炎症是成功的两大主要影响因素。而钛(Ti)及其钛合金(Ti6Al4V)是目前医学临床中应用最为广泛的植入体材料,具有良好的理化性能、生物相容性和骨结合性能,是医用植入材料的―金标准‖。然而,因其易发生氧化的缘故,纯钛在空气中极易形成一层致密的氧化物薄膜,从而导致其出现生物惰性或者因离子释放造成过敏等不良反应。通常由于口腔复杂的微环境中存在大量的细菌微生物,在植入体形成骨结合的过程中不可避免地在其周围形成细菌滞留、定殖,造成机体细胞和口内微生物竞争性地附着于植入材料表面,当宿主机体的免疫反应平衡被打破,将引起植入体周围感染并最终导致种植手术失败。目前预防植入体周围的感染缺乏有效手段,因此,探索研发新型的植入体功能化材料对于解决这一医学难题显得至关重要。本研究基于不同的材料改性方法对纯钛以及钛合金进行改性,赋予其良好的生物相容性、抗菌抗炎性能,并评价其对口腔微生物群落遗传多样性的影响,以期为临床中骨组织修复与重建、软组织诱导再生提供一种优选策略。研究方法1.采用溶胶-凝胶法在纯钛表面成功制备不同浓度的含钇羟基磷灰石涂层(Y-HA);通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力学显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等对制备涂层的微观形貌及结构进行表征分析;并将人牙龈成纤维细胞(HGF)接种于不同涂层样品表面分别培养1、3、5天观察,进行CCK-8细胞增殖能力检测;采用SEM和AFM观察细胞的生长铺展、粘附情况,ELISA法检测HGF细胞分泌Col-1的情况;进一步将变形链球菌在不同涂层样品上培养后,检测改性涂层的抗菌性能。2.采用微弧氧化技术制备含不同浓度钇(Y)的二氧化钛(Ti O2)微孔涂层,并利用SEM、AFM、XRD及XPS等对制备涂层的微观形态及结构进行表征检测,通过免疫荧光(IF)及免疫印迹(WB)等方法观察不同载钇涂层对小鼠胚胎成骨前体细胞(MC3T3-E1)、HGF的增殖、生长铺展形态、细胞粘附、相关骨形态发生蛋白和基因表达的影响,进一步在改性涂层表面培养大肠杆菌及金黄色葡萄球菌,测试改性涂层的抗菌性能。3.基于遗传学视角研究新改性材料对口腔菌群遗传多样性的影响,以评估其抗菌能力。采集临床中健康的成年人唾液,与实验1及2中制备的新改性材料进行共培养,并与未培养唾液形成对照,通过16Sr-DNA高通量测序及生物信息学分析改性涂层对口腔菌群遗传多样性的影响。4.通过构建斑马鱼材料植入模型考察新涂层材料的抗炎性能。本实验将Y0-Ti、Y7-HA-Ti以及Y9-Ti O2复合材料以钛丝表面涂层形式植入斑马鱼下腹腔后,定位于臀部肌肉组织内,观察不同材料周围组织的炎症反应,并使用ELISA法检测炎症因子表达量,组织形态观测评估植入涂层材料对斑马鱼体内抗炎作用。研究结果1.a)材料学表征结果显示:掺入不同浓度钇的羟基磷灰石涂层在纯钛片表面制备成功,且不同浓度钇的掺杂不会显着影响羟基磷灰石涂层的微形貌、粗糙度、晶相结构等基本理化性能;b)细胞实验结果显示:Y-HA组细胞增殖能力优于Ti组(P<0.05)、掺7%钇的羟基磷灰石涂层(Y7-HA)表面的HGF细胞生长铺展形态较其他组更优(P<0.05)、细胞刚度在羟基磷灰石(HA)组和Y7-HA组较Ti组相比明显较高(P<0.05);c)分子实验表明HGF合成的Col-1水平与Y的掺杂浓度和细胞培养时间成正比;d)抗菌实验表明Y-HA可以有效减少变形链球菌的增殖和粘附(P<0.05)。2.a)材料学实验表明:实验中成功制备了载钇二氧化钛(Y-Ti O2)微孔涂层,且基本理化性能较未载钇(Y0-Ti O2)组无明显变化;b)细胞学实验结果表明,MC3T3-E1及HGF在载钇二氧化钛涂层材料表面的增殖能力较对照组显着增强(P<0.05);c)分子实验表明,在第1、3、7天,Y-Ti O2涂层材料组的碱性磷酸酶(ALP)、转化生长因子(TGF-β)以及骨形态发生蛋白(BMP-2)的表达量均显着增加(P<0.05),且茜素红矿化染色钙结节的量与钇浓度掺入量呈正相关;d)抗菌实验表明,较高浓度的载钇涂层具有显着的抗菌性能。3.不同方法制备的掺钇抗菌涂层对口腔微生物菌群多样性整体分布的影响不明显,α多样性及β多样性均未发生明显变化,同时未引起口腔内细菌丰度和种类的明显改变,但口腔中放线菌及杆菌等有害菌的丰度有所下降。4.复合材料植入后,检测相关炎症因子白介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α)的水平表达无差异,组织形态学观测三组不同植入的斑马鱼肌肉组织均显示轻微炎症反应,但镜下观察三组间的炎性细胞浸润程度并未见明显差异。研究结论1.纯钛表面的Y-HA涂层提高了材料的生物相容性且减少了细菌的粘附,该载钇改性涂层表现出一定的抗菌特性,其抗菌性不仅能降低口腔中放线菌等有害细菌的丰度,且未对唾液整体菌群产生明显影响,这一特点印证其在临床潜在应用的可行性,可用于医用植入物,并能促进植入物周围软组织的整合与再生。2.Y-Ti O2涂层具有良好的生物相容性,且较高浓度含钇涂层具有优良的抗菌性能。因此,Y-Ti O2微孔涂层能够促进并诱导植入物周围硬组织以及软组织的结合与修复再生,这提示新型改性材料可能具有良好的植入应用前景。3.本实验研究了不同改性钛基材料的体内炎症反应情况,证实改性材料未引起明显的炎症反应,未加重炎症的发展,为其在临床植入中的应用提供了实验基础。
高宁萧[4](2020)在《碳点与二氧化钛材料的改性及应用研究》文中研究表明能源短缺和环境污染是全世界范围都无法逃避的严峻现实问题,随着对新材料领域的日益深入研究,半导体光催化剂具有应用于光电转化和光催化降解领域的潜在应用价值。针对光催化剂的研究核心在于开发稳定、高效且廉价的光催化剂,而在众多光催化剂中,二氧化钛有合适的带隙宽度,并且性质稳定,廉价易制得,得到专家学者们的关注和深入研究。因此,本论文主要针对二氧化钛,研究掺杂改性和开发新结构对其光催化活性的影响,以下为本论文的具体研究内容:首先,利用水热合成和溶剂热合成法制备了具有不同元素组成的碳点。电子显微镜下的碳点直径在5~15 nm之间,分散状况良好,几乎没有团聚现象;高倍率透射电子显微镜下可以观测到碳点具有明显的(101)面晶格条纹;X电子能谱分析得到氮掺杂碳点中只包含氮、碳、氧元素,并且氮原子主要以吡啶氮的形式取代碳原子并插入碳环之中;紫外可见光光谱分析和荧光光谱分析结果表明,几种碳点中,氮掺杂碳点在紫外光区有强光吸收,并且荧光发射稳定,不受激发波长影响。从碳点优秀的荧光性能以及紫外吸收性能可以推断,碳点具有用于光催化和光电转化领域的潜质。将碳点与聚乙烯吡咯烷酮均匀混合作为纺丝前驱体溶液进行静电纺丝,得到荧光纳米纤维。这证明了碳点具有良好的稳定性,荧光纳米纤维有希望应用于柔性荧光塑料薄膜制品生产,纺织纤维织造产品的荧光图案化,为固态荧光检测传感、防伪荧光标记等应用研究提供了基础。其次,在商用氟掺杂导电玻璃基底上水热生长了形貌良好的二氧化钛纳米棒阵列。在电子扫描显微镜高倍数观察下,通过调控溶剂热温度、钛源量、前驱体配比可以得到均匀整齐纳米棒阵列,具有最佳形貌的纳米棒阵列中,纳米棒平均直径约70 nm,阵列厚度230 nm。通过X射线衍射法验证二氧化钛为金红石和锐钛矿共存的混合晶型;通过傅里叶红外光谱对二氧化钛纳米棒中成键进行了深入研究分析。通过物理浸泡吸附法和原位生长两种制备方案进行碳点修饰二氧化钛纳米棒,并将两组修饰纳米棒阵列及未修饰原始纳米棒阵列作为对电极组装成染料敏化太阳电池,进行光电性能测试。结果表明,两组修饰后纳米棒电池效率对比未修饰碳点的电池效率均有大幅提高,同样,浸泡吸附法制备碳点修饰的二氧化钛层效率略高于原位法。最后,在静电纺丝法和氮气保护高温烧结热处理制得二氧化钛纳米纤维的基础上,将四水合乙酸钴和九水合硝酸铁加入到前驱体溶液中,纺丝并烧结后制得铁钴双过渡金属掺杂的二氧化钛纳米纤维。通过X射线衍射法研究了在烧结温度逐渐提高的情况下纳米纤维的晶型变化。X射线光电子能谱结果显示纤维中钛离子主要为四价,且铁钴金属离子成功掺杂到纤维中。紫外可见漫反射可以计算得到纤维带隙,结果显示掺杂后的纤维禁带宽度显着减小,有利于提高纤维的光催化性能,通过汞灯照射下纤维催化降解染料罗丹明B的实验可以得到,铁钴掺杂的二氧化钛纳米纤维具有良好的光催化活性。5 wt%的掺杂条件下罗丹明B的降解率为48.9%。总而言之,本文研究碳点制备及二氧化钛材料改性,首先制备了具有荧光性能的多种元素掺杂碳点,并创造性地使用溶液静电纺丝法将食用豆奶粉种提取到的绿色荧光碳点成功制备为纳米纤维,具有优秀的荧光性和出色的纤维形貌。碳点纤维将碳点的应用范围大大拓宽,使其荧光性能可以在纺织、过滤和组织工程等更多领域发挥作用,为固态荧光技术的发展与应用研究做出贡献。将氮掺杂碳点用于二氧化钛纳米棒阵列对电极掺杂,获得了远超未掺杂对电极的光电转换效率,尤其短路电流密度明显改善,证明了氮掺杂碳点掺杂主要对二氧化钛的电子传输能力有较大提升作用。重点研究了双金属掺杂二氧化钛复合纳米纤维的静电纺丝制备,通过XRD、XPS、FTIR、UV-Vis等技术手段深入分析了铁钴复合纤维的微观结构与性能,通过光催化降解染料实验证明铁钴复合纤维具有较好的催化降解效率,并且易于与水体分离,可以作为一种有效的污染物催化降解材料。
易云莉[5](2020)在《微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究》文中研究指明本文采用微波水热法制备了三种掺杂型光催化剂,分别为硫、锆单掺杂(TiO2-S、TiO2-Zr)和锆-硫共掺杂(TiO2-Zr-S)。通过正交试验和单因素实验,具体分析以下因素:掺杂比例、微波水热平行合成仪的设置参数(合成功率、合成温度、合成时间),马弗炉的(煅烧温度、煅烧时间)对三种掺杂型光催化剂活性的影响。以甲基橙溶液(10mg.mL-1)作为模拟污染物,通过改变自制紫外灯、微波(MW)、微波-紫外(MW-UV)、微波-超声-紫外(MW-UT-UV)、可见光等催化降解条件来进行光催化降解实验,探讨不同催化降解条件对三种掺杂型光催化剂的光催化活性的影响。将经过催化降解的三种催化剂洗净、烘干并反复投入甲基橙溶液的降解实验中,考察三种掺杂型催化剂的稳定性。通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分析(FESEM)、X射线能谱分析(XPS)、N2吸附-脱附分析(BET)、热重示差分析(TG-DTG)、紫外-可见漫反射光谱分析(UV-Vis)、荧光光谱分析(PL和PEL)、红外光谱分析(FTIR)等现代分析测试技术,对合成的三种掺杂型TiO2光催化剂的表面形貌和内部结构进行表征分析,研究掺杂型催化剂结构及形貌的变化对光催化活性所产生的影响,所得研究结果具体如下:一、微波水热法制备TiO2-S光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-S光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5h、合成功率550W,煅烧温度600℃、煅烧时间2.5 h,n(S6+):n(Ti4+)=1.0(物质的量之比)。在催化降解条件为紫外灯(自制)照射30 min时,TiO2-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率为96.41%;而在催化降解条件为分别在MW、MW-UV和MW-UT-UV条件下反应40 min时,TiO2-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率则分别为10.20%、98.99%和99.90%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应4 h后,TiO2-S光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示,微波水热法制备的TiO2-S催化剂具有晶化度高、粒径大小均匀等特点,因微波水热合成法的局限性引起团簇现象;N2吸附-脱附测试分析表明TiO2-S是一种孔径大小分布均匀的介孔材料,且具有较大的表面积,有着较多的活性位点,所以TiO2-S具有较高的光催化活性;EDS、XPS测试分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、S元素,S主要以+6价的硫酸盐(SO42-)的离子形态存在于TiO2,SO42-引入到TiO2晶格当中,减小了催化剂的带隙;PL和PEL测试分析表明,硫掺杂极大的抑制了TiO2-S光催化剂的光生电子与空穴的复合率,延长了光生电子-空穴对的寿命,其光催化活性得以改善。UV-Vis测表明,相比于纯TiO2,TiO2-S光催化剂会向着可见光波方向移动,发生红移,提高了可见光的利用率。S掺入使得TiO2的晶相构成改变、带隙减小、比表面积增大及光生电子与空穴的复合率降低,故而提高了TiO2催化剂的光催化活性。二、微波水热法制备TiO2-Zr光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-Zr光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5 h、合成功率550 W,煅烧温度600℃及煅烧时间2.5 h,n(Zr4+):n(Ti4+)=0.04(物质的量之比)。在催化降解条件为紫外灯(自制)照射30 min时,TiO2-Zr光催化剂对甲基橙溶液的降解率为97.10%;而在催化降解条件分别为MW、MW-UV和MW-UT-UV下反应40 min时,TiO2-Zr光催化剂对甲基橙溶液的降解率则分别为10.90%、99.98%和100%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应4 h后,TiO2-Zr光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示TiO2-Zr晶型单一,结晶度高、粒径小且分布均匀、N2吸附-脱附测试分析则表明,TiO2-Zr光催化剂的孔径小且结构规整,比表面积大、有着较多的活性位点,所以TiO2-Zr具有较高的光催化活性;XPS测试分析表明,TiO2-S中含有Ti、O、C、Zr元素,Zr主要以+4价的氧化锆(ZrO2)存在于TiO2光催化剂的表面,ZrO2会让光催化剂的带隙减小,从而提高了TiO2-Zr光催化的活性;PL和PEL测试分析表明,Zr掺杂使得TiO2-Zr光催化剂中的光生电子与空穴的重组率降低,即延长了光生电子-空穴对的寿命,使得TiO2-Zr光催化剂的活性增强。UV-Vis测试表明,TiO2-Zr和TiO2-S均会向可见光的长波方向移动(红移),前者红移现象更为明显,对可见光的利用率更高。Zr的掺入TiO2后其结晶度增加、晶相改变、比表面积增大、活性位点增加,从而使得TiO2催化剂光催化降解活性得以提高。三、微波水热法制备TiO2-Zr-S光催化剂及其光催化活性微波水热法制备TiO2-Zr-S光催化剂的最佳条件为:微波水热平行合成仪的设置参数为:合成温度150℃、合成时间2.5 h、合成功率600 W,煅烧温度600℃、煅烧时间2.5 h,[n(Zr4+):n(Ti4+)=0.04,n(S6+):n(Ti4+)=1.0](物质的量之比)。在催化降解条件为紫外灯(自制)照射30 min时,TiO2-Zr-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率为97.82%;而在催化降解条件为分别在MW、MW-UV和MW-UT-UV条件下反应40 min时,TiO2-Zr-S光催化剂对甲基橙溶液的降解率分别为11.24%、99.98%、100%;当催化降解条件为可见光时,在可见光下反应3.5 h后,TiO2-Zr-S光催化剂可对甲基橙溶液近乎完全降解。XRD、FESEM分析结果显示,TiO2-Zr-S光催化剂的结晶度高、晶粒小且大小均匀,且因为合成方法的局限性和物理研磨不均形成团簇;N2吸附-脱附测试分析则表明,TiO2-Zr-S具有比表面积大、孔径小、孔的结构规整等优点,所以TiO2-Zr-S具有较高的光催化活性;XPS测试分析表明,TiO2-Zr-S中含有为Ti、O,C、Zr元素,Zr以+4价的氧化锆(ZrO2)存在于TiO2表面,使得光催化剂带隙减小;S主要以+6价的离子形态存在于TiO2间隙,从而减小催化剂的带隙宽度。PL和PEL测试分析表明,因S和Zr的掺杂,催化剂的光致电子与空穴的复合率降低,光生电子-空穴的寿命延长,其光催化活性得以提高。而UV-Vis测试表明,与S或Zr掺杂的TiO2相比,TiO2-Zr-S光催化剂向可见光长波方向移动的距离最多,对可见光的利用率进一步增加。Zr和S共掺TiO2,改变了TiO2的晶相组成比例、比表面积、带隙宽度及光生电子-空穴的寿命,进一步提高了TiO2催化剂光催化降解活性。本文结果表明,用微波水热法于最佳制备条件所得的三种掺杂型TiO2光催化剂(TiO2-S、TiO2-Zr、TiO2-Zr-S)均具有良好的光催化活性。三种掺杂型光催化剂在不同的催化降解条件下的反应结果表明:微波和超声对TiO2光催化剂的催化降解过程有着辅助强化作用,TiO2光催化活性得以进一步提高。微波水热法下制备的催化剂在高温高压的密闭环境下进行,没有温度梯度和剪切力的影响,反应物能够均匀受热,能溶解一些常规水热法较难溶或不溶的物质,Ti(OH)4胶体能够良好的成核,再经重结晶、分离及高温煅烧处理后即可制备晶化度高、粒径均匀的的光催化剂,催化活性良好。这为掺杂型TiO2光催化剂的制备和实际的生产应用提供了一条节能、高效和环境友好的绿色途径,并丰富了微波化学的研究内容。
沈国强[6](2020)在《锰/铁基氧化物材料的结构调控及吸附性能研究》文中提出随着环境污染问题的日益加剧,基于吸附技术的污染处理工艺的应用日渐广泛。吸附过程操作简单成本低廉,其中高效吸附剂的开发与应用是核心,因此吸附剂结构与吸附过程的构效关系研究将为高效吸附剂的设计和制备提供重要的理论基础。本文对地壳中储量丰富的铁、锰基氧化物的结构调控进行了系统研究,包括微-介孔结构构建、自旋态电子结构调控、非晶态结构合成和原子级分散,评价其对有机染料、抗生素和毒性金属离子等典型污染物吸附过程的影响,旨在阐述氧化物结构的调控过程及其对吸附性能的影响规律,开发高效的氧化物吸附剂。从微-介孔复合结构构建出发,采用高锰酸盐室温温和还原的手段可控合成了超短微孔水锰矿纳米颗粒。相比于长微孔的纳米棒和纳米片,短微孔结构对降低内扩散阻力、提高吸附位点暴露程度起到关键作用,相比于常规水锰矿纳米片和纳米棒吸附剂,短微孔水锰矿对金属离子的饱和吸附量提高了2.15倍和1.84倍,且吸附速率常数提高了两个数量级;进一步采用热驱动拓扑相变的手段,在铁氧化物纳米片组装的纳米花球结构中引入了丰富的微-介孔结构,结果表明饱和吸附量提高了2.7倍,吸附速率常数提高了2.5倍。微-介孔复合结构的构建可有效提高吸附剂的吸附速率和吸附容量。通过可控调控金属氧化物自旋态电子结构,研究了自旋态转变的机理及对吸附过程的影响规律。借助二氧化钛量子点与介孔分子筛协同作用构建的限域空间,实现了负载型量子尺寸纳米氧化铁的制备。DFT(Density Functional Theory)理论计算和实验结果揭示了分子筛载体与氧化物之间的相互作用对氧化铁从高自旋到低自旋转变的机理。低自旋氧化铁与载体之间的电子转移使吸附剂形成强正电荷表面且表面低自旋铁离子与阴离子之间的作用力大大加强,二者协同作用提高了吸附剂对阴离子染料、抗生素和砷酸盐的吸附能力,吸附速率比普通氧化铁和商业活性炭提高了两个数量级以上,吸附容量是商业活性炭的8倍以上,对实际废水中污染物的去除率在95%以上。通过氧化物结晶化学结构调控,实现了对污染物的强吸附作用。通过提高前驱体与载体之间的相互作用合成了超分散的非晶态氧化锰吸附剂。分别通过亲水性分子筛和双亲性炭黑为载体负载型非晶态氧化锰吸附剂,实现了对水中低浓度重金属离子一次吸附处理达到国标排放标准(GB 25466-2010),和对燃油中低浓度金属离子、溶解性水分及氧化酸性物的有效吸附脱除,一次去除率在90%以上。进一步,通过对负载量的精确控制,实现了羟基氧化铁在分子筛表面的原子级分散,展现出对铅离子的高选择性吸附能力,饱和吸附量达到1000 mg g-1,选择系数高出常规氧化铁和羟基氧化铁三个数量级以上。说明精细化学结构的设计是提高吸附选择性的有效手段,为功能化吸附材料的开发提供了新的策略。
李晓琪[7](2020)在《水溶性高分子乳液改性二氧化钛/无机复合物及其在造纸工业中的应用》文中进行了进一步梳理本论文以商品金红石型二氧化钛(Ti O2)为钛源,水溶性苯丙乳液为粘结剂,采用一种新的方法将二氧化钛颗粒成功的沉积在高岭土(kaolin)和硅灰石(wollastonite)表面,制备了二氧化钛/高岭土复合物(kaolin@Ti O2)和二氧化钛/硅灰石复合物(wollastonite@Ti O2),并对所制备复合物进行一系列表征,即FESEM、XRD、UV-Vis、FT-IR、白度等。当kaolin@Ti O2复合物中Ti O2添加量为15%时,所制得的复合物表面有较好的包覆效果。当wollastonite@Ti O2复合物中Ti O2的添加量为20%时,所制得的复合物表面有较好的包覆效果。将所制得的两种复合物作为造纸填料应用于造纸工业中,考察对Ti O2的替代效果。通过对纸张进行白度、撕裂度、不透明度及填料留着率等表征,结果表明,将所制复合物应用于造纸过程中能有效提高纸张的性能,进而可部分或者全部替代二氧化钛应用于造纸工业中。
周枫[8](2020)在《基于纤维结构的纳米二氧化钛超疏水织物的制备与耐久性研究》文中研究指明超疏水织物具有突出的防水性和自清洁性,因此被广泛地应用在日常的生活生产中。织物纤维表面的粗糙度和自由能共同决定着织物的疏水性。超疏水织物在日常使用中,由于机械洗涤、摩擦、紫外辐射和化学腐蚀,会破坏其表面的物理和化学结构,从而导致织物表面丧失超疏水性,影响其使用寿命。本研究旨在用绿色、有效的方法制备具有高疏水耐久性和疏水自修复性超疏水纺织品。本文以自制的纳米二氧化钛溶胶和十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)为原料,以具有纵向分裂结构的米字形截面涤纶纤维织物为基材,构筑具有多级粗糙度结构的超疏水表面。首先,通过溶胶凝胶法制备了稳定的纳米二氧化钛溶胶,然后利用DTMS对纳米二氧化钛溶胶进行改性处理。DTMS水解相互交联,并与二氧化钛溶胶中的Ti-OH反应,形成了稳定的Si-O-Si键和Si-O-Ti键。同时,利用低温氧等离子体处理米字形截面涤纶织物,在纤维表面形成刻蚀效果的同时产生了大量含氧基团。然后,将织物其浸入改性二氧化钛溶胶中,经过浸轧和高温处理,在纤维表面形成致密且高度交联的疏水层。通过SEM、EDS、FT-IR、TG和XPS对改性前后织物进行表征,结果表明,改性纳米二氧化钛(DTMS-TiO2)已经和织物纤维形成紧密的化学结合,织物表面形成了致密的疏水层,其静态水接触角达到159°。将改性织物磨损近2000次后,或洗涤50次后,或者将织物浸泡在酸、碱、盐、有机溶剂中48h后,或者在紫外灯下照射48h后,其表面的水接触角依旧大于150°。此外,将磨损5000次后接触角降低到141°的织物样品进行短时间加热处理,其表面接触角可以恢复到150°以上。同样,采用低温等离子体处理破坏织物表面结构,织物失去疏水性变为亲水织物后,经过短时间加热处理或在室温下放置12h,织物也可以自发恢复超疏水性。这种破坏-自修复的过程可以反复循环10次以上,10次后织物接触角依然大于150°。结果显示,改性后的超疏水涤纶织物不仅具有稳定持久的耐机械摩擦、耐洗涤、耐有机溶剂、耐酸碱溶液的性能,还具有良好的疏水自修复性能。
李佳龙[9](2019)在《Mo改性钛氧化物担载PtRu催化剂的制备及其甲醇电氧化性能》文中研究表明直接甲醇燃料电池(DMFCs)具有能量密度高,可移动性强以及启动快速等优势得到广泛关注。然而,其商业化进程受到核心催化剂高成本与低寿命的限制。针对PtRu阳极催化剂活性与稳定性不足的问题,本论文主要从钛氧化物复合载体的界面功能化改性与特殊结构合成等方面展开系统研究。采用后掺杂改性方法在弱碱性还原水热条件下,对商业二氧化钛纳米粒子(TNPs)进行界面功能化改性,得到具有Mo掺杂功能化的界面以及锐钛矿晶态内核的特殊结构的MoxTi1-xO2纳米粒子(IF-MTNPs)载体。并与XC-72炭黑混合作为复合载体制备得到PtRu/IF-MTNPs-C催化剂。由于Mo功能化界面与PtRu之间增强的电子相互作用与改性氧化物载体特殊的核壳结构,其催化活性提高至0.71 A·mg-1Pt,是未界面功能化的商业TNPs-C复合载体担载的PtRu催化剂(PtRu/p-TNPs-C)的3.4倍,同时经过1000圈循环伏安老化测试后其稳定性也同步提高了9.3%;为了进一步提高改性催化剂的性能,通过一步水热法由钛酸四丁酯作为前驱体同步改性与合成,得到Mo界面掺杂功能化的超细二氧化钛纳米晶(iMTNCs)载体。与XC-72炭黑混合作为复合载体担载PtRu所得到催化剂(PtRu/iMTNCs-C)的活性在保持稳定性不变的情况下,较上述PtRu/IF-MTNPs-C催化剂活性进一步提高了25.4%。活性的进一步提升归因于超细晶粒结构带来的更多可改性界面以及同步改性方法所增加的界面Mo掺杂量。进而提升改性载体的点输运性能及对贵金属的推电子效应,使其电子结构发生变化,d带中心下移,在催化甲醇氧化过程中,提升对含碳中间产物(COads)的抗毒化能力。为了进一步提高PtRu催化剂性能,改善复合载体材料中的不稳定的炭黑组分与界面功能化钛氧化物之间的结合方式以提升复合载体催化剂的稳定性。采用二氧化钛纳米管(TNTs)为改性底物,在水热改性的基础上,同步实现对TNTs的Mo界面掺杂功能化改性与葡萄糖原位碳化包覆。通过800 o C退火处理得到具有较高石墨化程度的核壳结构界面功能化锐钛矿/金红石混合晶相结构C@Mox Ti1-x-x O2纳米管(C@IF-MTNTs)复合载体并制备PtRu催化剂。经电化学测试,所得到的PtRu/C@IF-MTNTs催化剂的质量活性为1.05 A·mg-1Pt,是未进行Mo界面功能化的核壳结构复合载体催化剂(PtRu/C@TNTs)活性的2倍,是商业PtRu/C催化剂的1.7倍,同时稳定性提高了20%。催化剂性能的提高归因于特殊的一维多层壳核壳结构、Mo掺杂功能化的界面、更高石墨化程度的碳壳层与混合晶相结构的改性氧化物核心;通过一步法水热合成方法,由钛酸四丁酯/葡萄糖为前驱体直接合成具有核壳结构的碳包覆界面功能化超MoxTi1-x-x O2纳米晶复合载体(C@MTNCs-FI)。担载PtRu所制备的PtRu/C@MTNCs-FI催化剂的活性是未改性核壳结构纳米晶载体催化剂PtRu/C@TNCs的2.68倍,是商业PtRu/C催化剂的1.68倍,同时活性提高24%。催化剂性能的提升归因于在Mo掺杂界面功能化与原位碳包覆扰动下合成的具有超细晶粒结构的TNCs所提供的更多可改性界面、功能化界面内更高的Mo含量与改性载体提高的电输运性能与增强的载体与PtRu之间的电子相互作用。以天然聚合物壳聚糖为含氮前驱体,水热法合成的TiO2纳米线(TNWs)为改性底物,在界面功能化改性的基础上,结合水热原位预碳化包覆与高温退火处理,制备杂氮碳包覆的界面功能化核壳结构一维纳米线载体(NC@MTNWs-FI)并担载PtRu制备催化剂。由于Mo功能化氧化物界面与杂氮碳壳层对担载PtRu推电子作用的协同效应,PtRu/NC@MTNWs-FI的甲醇电氧化催化质量活性提升至1.23 A·mg-1Pt,是未经过Mo改性载体催化剂(PtRu/NC@TNWs)的2倍以上且稳定性提升15.9%,是PtRu/C催化剂的2.24倍,同时活性提高23.2%;采用原位聚合方法以界面功能化的TNWs为底物,分别制备了聚苯胺与聚吡咯衍生的NC@MTNWs载体。研究表明活性最高的壳聚糖衍生的催化剂吡啶型N含量最高;而聚苯胺衍生的催化剂具有最高的归一化稳定性,相对于壳聚糖衍生的催化剂提升5.8%。通过DFT计算方法,研究了Pt/TiO2通过(001)晶面对接构成的平板吸附模型的两种吸附态(顶端吸附态与面心立方吸附态)。其中顶端吸附态的吸附能是面心立方吸附态的10倍以上,且具有更小的平衡吸附距离与对Pt层的电荷供给;顶端吸附态下,改性Pt/Ti0.75Mo0.25O2吸附态的吸附能是未改性Pt/TiO2吸附态的500倍,且改性吸附体系具有更小的平衡吸附距离与更大的界面结构弛豫;界面电子结构分析表明,改性载体顶端吸附体系中Pt层的d带中心较Pt/TiO2顶端吸附态的位置进一步下移,并在Mo作用下相邻的界面Ti原子呈现明显出的Pt-Ti成键趋势。
陈芳[10](2019)在《多巴胺改性双极膜中间界面层的研究》文中认为双极膜是由阳离子交换膜、阴离子交换膜以及中间界面层构成的一种新型离子交换膜。寻找催化剂对双极膜中间界面层进行改性,提高双极膜水解离性能以及降低双极膜的压降值对其应用的扩大具有重要研究意义。本文采用超声喷涂自组装技术喷涂钛酸四丁酯溶液和多巴胺盐酸盐水溶液喷涂于均相阳离子交换膜表面改性双极膜中间界面层,再交叉喷涂聚乙烯亚胺和戊二醛作为阴离子交换膜。对双极膜的中间界面层的喷涂材料钛酸四丁酯和多巴胺盐酸盐的喷涂浓度和喷涂体积进行了优化,结果表明多巴胺盐酸盐的喷涂浓度为0.090 g/L,钛酸四丁醋的质量分数为15%制备的双极膜,在100 mA·cm-2电流密度下,其压降值最低,最低值达到1.030 V,同时用0.5 mol·1-1氯化钠水溶液和硫酸钠水溶液在电渗析实验中运行60 min后,产生的盐酸和氢氧化钠的浓度分别达到了 0.04169 mol·1-1和0.03631 mol·1-1。在阳离子交换膜表面喷涂多巴胺盐酸盐的喷涂浓度为0.090 g/L,钛酸四丁酯的质量分数为15%,中间界面层的亲水性达到了超亲水的状态,同时制备的双极膜在强酸和强碱溶液中溶胀度较小,即表明双极膜在工作过程中能稳定运行。
二、超细二氧化钛的表面改性技术(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超细二氧化钛的表面改性技术(论文提纲范文)
(1)六环石/杨木改性材释放负氧离子性能及增强处理探究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 负氧离子的产生与应用 |
1.1.1 负氧离子的产生 |
1.1.2 负氧离子的功能及应用 |
1.1.3 负氧离子发生材料 |
1.2 六环石的特性与应用 |
1.2.1 六环石特性 |
1.2.2 六环石的研究现状及应用 |
1.3 负氧离子保健材的研究现状 |
1.3.1 矿石复合改性 |
1.3.2 化学试剂化学改性 |
1.4 选题目的及意义 |
1.5 主要研究内容 |
1.6 技术路线 |
2 六环石粉体分散最优工艺探究 |
2.1 试验材料和仪器 |
2.1.1 试验试剂 |
2.1.2 试验仪器 |
2.2 试验方法与表征 |
2.2.1 化学分散处理制备六环石分散液 |
2.2.2 物理分散处理制备六环石分散液 |
2.2.3 化学分散与物理分散复合工艺处理制备六环石分散液 |
2.2.4 粒径测试 |
2.2.5 SEM表征 |
2.2.6 负氧离子释放量监测 |
2.2.7 FT-IR表征 |
2.2.8 XRD表征 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 分散剂种类对分散效果的影响 |
2.3.2 分散工艺对分散效果的影响 |
2.3.3 分散剂浓度对分散效果的影响 |
2.3.4 SEM分析 |
2.3.5 负氧离子释放量监测 |
2.3.6 FT-IR分析 |
2.3.7 XRD分析 |
2.4 本章小结 |
3 六环石/杨木改性材的制备 |
3.1 试验材料和仪器 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验仪器 |
3.2 试验方法与测试表征 |
3.2.1 试样干燥 |
3.2.2 浸渍材制备 |
3.2.3 物理性能检测 |
3.2.4 SEM表征 |
3.2.5 负氧离子释放量监测 |
3.2.6 FT-IR表征 |
3.2.7 XRD表征 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 增重率及吸液率 |
3.3.2 密度 |
3.3.3 失重率 |
3.3.4 吸水性 |
3.3.5 尺寸稳定性 |
3.3.6 SEM分析 |
3.3.7 负氧离子释放量监测 |
3.3.8 FT-IR分析 |
3.3.9 XRD分析 |
3.4 负氧离子释放机制探究 |
3.5 本章小结 |
4 二氧化钛增强六环石/杨木改性材的制备 |
4.1 试验材料和仪器 |
4.1.1 试验试剂 |
4.1.2 试验仪器 |
4.2 试验方法与测试表征 |
4.2.1 试样干燥 |
4.2.2 二氧化钛负载材的制备 |
4.2.3 物理性能检测 |
4.2.4 SEM表征 |
4.2.5 EDX表征 |
4.2.6 负氧离子释放量监测 |
4.2.7 FT-IR表征 |
4.2.8 XRD表征 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 失重率 |
4.3.2 吸水性 |
4.3.3 尺寸稳定性 |
4.3.4 SEM分析 |
4.3.5 EDX分析 |
4.3.6 负氧离子释放量监测 |
4.3.7 FT-IR分析 |
4.3.8 XRD分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(2)PAN/PU复合电纺纤维的宏量制备及其防水透湿应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 防水透湿织物 |
1.2.1 防水透湿织物定义 |
1.2.2 防水透湿机理 |
1.2.3 防水透湿织物的种类 |
1.3 静电纺丝技术 |
1.3.1 静电纺丝技术概论 |
1.3.2 静电纺丝影响因素 |
1.3.3 静电纺丝技术的应用 |
1.3.4 静电纺丝宏量技术发展 |
1.4 防水透湿纳米纤维膜的研究现状 |
1.5 本课题的研究内容和创新点 |
1.5.1 课题研究内容 |
1.5.2 课题创新点 |
第二章 PAN/PU纳米纤维膜的宏量制备及防水透湿性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 纺丝喷头的设计及防水透湿膜的制备 |
2.2.1 实验材料与仪器 |
2.2.2 复合纺丝液的制备 |
2.2.3 PAN/PU混合纳米纤维膜的制备 |
2.3 测试方法与表征 |
2.3.1 扫描电镜测试 |
2.3.2 红外光谱测试 |
2.3.3 孔径和孔隙率测试 |
2.3.4 透气率和透湿率测试 |
2.3.5 接触角和耐水压测试 |
2.3.6 力学性能测试 |
2.4 实验结果与分析 |
2.4.1 PAN/PU纳米纤维膜的表面形貌 |
2.4.2 红外结果分析 |
2.4.3 孔径和孔隙率分析 |
2.4.4 透气率和透湿率分析 |
2.4.5 接触角和耐水压分析 |
2.4.6 力学性能分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 改性TiO_2/PAN/PU纳米纤维膜的制备及防水透湿性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 改性TiO_2/PAN/PU纳米纤维膜的制备 |
3.2.1 实验材料与仪器 |
3.2.2 改性二氧化钛的制备 |
3.2.3 复合纺丝液的制备及纺丝参数 |
3.3 测试方法与表征 |
3.3.1 扫描电镜测试 |
3.3.2 红外光谱测试 |
3.3.3 孔径和孔隙率测试 |
3.3.4 透气率和透湿率测试 |
3.3.5 接触角和耐水压测试 |
3.3.6 力学性能测试 |
3.3.7 紫外线屏蔽测试 |
3.4 实验结果与分析 |
3.4.1 改性防水透湿膜的表面形貌 |
3.4.2 改性二氧化钛及防水透湿膜的红外测试 |
3.4.3 改性防水透湿膜的孔径和孔隙率 |
3.4.4 改性防水透湿膜的透气率和透湿率 |
3.4.5 改性防水透湿膜的接触角和静水压 |
3.4.6 改性防水透湿膜的力学性能 |
3.4.7 改性防水透湿膜的紫外线屏蔽性能 |
3.5 本章小结 |
第四章 改性TiO_2/PAN/PU梯度复合膜的制备及防水透湿性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 实验材料与仪器 |
4.2.2 复合纺丝液的制备及纺丝参数 |
4.3 测试方法与表征 |
4.3.1 扫描电镜测试 |
4.3.2 孔径和孔隙率测试 |
4.3.3 透气率和透湿率测试 |
4.3.4 接触角和耐水压测试 |
4.3.5 力学性能测试 |
4.3.6 紫外线屏蔽测试 |
4.4 实验结果与分析 |
4.4.1 具有梯度结构防水透湿膜的表面形貌 |
4.4.2 具有梯度结构防水透湿膜的孔径和孔隙率 |
4.4.3 具有梯度结构防水透湿膜的透气率和透湿率 |
4.4.4 具有梯度结构防水透湿膜的接触角和静水压 |
4.4.5 具有梯度结构防水透湿膜的力学性能 |
4.4.6 具有梯度结构防水透湿膜的紫外线屏蔽性能 |
4.5 本章小结 |
第五章 梯度结构膜/双组分非织造布热风复合织物的制备及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 热风复合织物的制备 |
5.2.1 实验材料与仪器 |
5.2.2 复合织物的制备 |
5.3 测试方法与表征 |
5.3.1 厚度和平方米克重 |
5.3.2 孔径和孔隙率测试 |
5.3.3 透气率和透湿量测试 |
5.3.4 接触角和耐水压测试 |
5.3.5 力学性能测试 |
5.3.6 紫外线屏蔽性能测试 |
5.4 实验结果与分析 |
5.4.1 复合织物的厚度和平方米克重 |
5.4.2 复合织物的孔径和孔隙率 |
5.4.3 复合织物的透气率和透湿率 |
5.4.4 复合织物的接触角和静水压 |
5.4.5 复合织物的力学性能 |
5.4.6 复合织物的紫外线屏蔽性能 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 实验结论 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的成果 |
致谢 |
(3)钛基植入材料涂层的生物活性及其对口腔菌群遗传多样性的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景 |
1.2.1 钛及钛合金植入材料的特点 |
1.2.2 钛及钛合金植入材料的优缺点比较 |
1.2.3 钛及钛合金基材表面改性的研究与进展 |
1.2.3.1 钛及钛合金基材表面改性的技术 |
1.2.4 用于口腔医学领域植入体的特点与研究方向 |
1.2.5 抗菌材料在医学方面的应用 |
1.2.5.1 抗菌材料在临床医学中的应用 |
1.2.5.2 抗菌材料在口腔领域的临床应用 |
1.2.6 稀土族元素在生命科学领域的应用及前景 |
1.3 研究目的 |
1.4 研究意义 |
1.5 研究内容 |
1.5.1 载钇羟基磷灰石纯钛改性涂层的生物相容性与抗菌特性研究 |
1.5.2 掺钇二氧化钛微孔涂层的生物相容性与抗菌性能研究 |
第二章 载钇羟基磷灰石纯钛表面改性涂层的生物相容性与抗菌特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设计 |
2.3 结果 |
2.3.1 涂层表面形貌观察以及化学成分分析 |
2.3.1.1 基于AFM和 SEM样品的表面形貌与粗糙度分析 |
2.3.1.2 样品的水接触角(亲水性)结果分析 |
2.3.1.3 样品的XRD与 EDS结果分析 |
2.3.2 载钇羟基磷灰石纯钛表面改性涂层的体外相容性评价 |
2.3.2.1 样品对细胞增殖及细胞毒性影响 |
2.3.2.2 AO/EB染色观察HGF细胞铺展,爬附情况及形态变化 |
2.3.2.3 SEM观察细胞在样品表面铺展情况 |
2.3.2.4 AFM观察细胞在材料表面的微形貌及力学性质改变 |
2.3.2.5 ELISA检测在样品表面的HGF分泌的Col-1 水平 |
2.3.3 载钇羟基磷灰石纯钛表面改性涂层抗菌能力的评价 |
2.3.3.1 CCK-8法检测样品在改性材料的表面的抗菌能力 |
2.3.3.2 AO/EB染色观察材料的抗菌性能表现 |
2.3.4 载钇羟基磷灰石纯钛表面改性涂层对HGF细胞层纤连蛋白表达稳定性的影响 |
2.4 讨论 |
第三章 载钇二氧化钛涂层的生物相容性与抗菌性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 材料、仪器与方法 |
3.2.2 实验设计 |
3.2.3 样品制备及表征方法 |
3.3 结果 |
3.3.1 载钇二氧化钛涂层的体外相容性研究 |
3.3.1.1 CCK-8法检测成骨细胞增殖-毒性效应 |
3.3.1.2 吖啶橙染色观察MC3T3-E1细胞在样品表面的铺展、增殖情况 |
3.3.1.3 SEM观察MC3T3-E1 细胞在改性涂层表面的微形貌的改变 |
3.3.1.4 AFM观测MC3T3-E1 细胞在改性涂层表面的微形貌以及力学性质变化 |
3.3.1.5 F-actin标记的共聚焦显微镜观察改性涂层表面上HGF的细胞骨架形态学 |
3.3.1.6 茜素红染色定性观察材料表面MC3T3-E1矿化情况 |
3.3.1.7 ELISA法检测材料生长的MC3T3-E1 细胞上清液中ALP与 TGF-β的水平 |
3.3.1.8 WB检测材料表面MC3T3-E1 细胞中BMP-2 蛋白表达 |
3.3.2 载钇二氧化钛涂层的抗菌性能研究 |
3.3.2.1 CCK-8法测量金黄色葡萄球菌与大肠杆菌在改性材料表面增殖情况 |
3.3.2.2 AO/EB荧光染色观察材料表面细菌分布 |
3.3.2.3 SEM观察细菌在涂层表面的生长形态变化 |
3.4 讨论 |
第四章 载钇羟基磷灰石及二氧化钛涂层对口腔菌群遗传多样性影响的研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料方法 |
4.2.1 材料与仪器 |
4.2.2 样品采集 |
4.2.3 实验设计及流程 |
4.3 结果 |
4.3.1 OTU聚类分析 |
4.3.2 菌群多样性分析 |
4.3.3 菌群差异度分析 |
4.4 讨论 |
第五章 载钇羟基磷灰石及二氧化钛涂层抗炎作用的研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 钛丝复合材料的制备 |
5.2.2 斑马鱼材料植入模型建立及检测方法 |
5.2.3 统计学方法 |
5.3 结果 |
5.3.1 ELISA检测炎症因子表达量 |
5.3.2 组织形态观测 |
5.4 讨论 |
第六章 结论与研究展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究展望 |
中英文缩略词表 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(4)碳点与二氧化钛材料的改性及应用研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号和缩略词说明 |
1 绪论 |
1.1 半导体光催化技术概述 |
1.1.1 半导体光催化技术背景 |
1.1.2 半导体光催化技术原理 |
1.2 二氧化钛材料概述 |
1.2.1 二氧化钛的性质 |
1.2.2 二氧化钛的制备 |
1.2.3 二氧化钛的改性研究 |
1.3 论文研究内容及研究意义 |
2 多种元素掺杂碳点的制备及其光学性质研究 |
2.1 引言 |
2.2.1 碳点简介 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与仪器 |
2.2.2 荧光碳点的制备 |
2.2.3 测试与表征方法 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 碳点的微观形态分析 |
2.3.2 碳点A的元素与荧光性能分析 |
2.3.3 碳点B的荧光性能分析与选择性检测 |
2.3.4 碳点C和碳点D的荧光性能分析 |
2.4 碳点纳米纤维的制备及性能探索 |
2.5 小结 |
3 碳点修饰二氧化钛纳米棒的制备及其在DSSCs中的应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料与仪器 |
3.2.2 二氧化钛纳米棒制备 |
3.2.3 染料敏化太阳电池组装 |
3.2.4 测试与表征方法 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 二氧化钦纳米棒结晶态分析 |
3.3.2 异丙醇钛加入量对二氧化钛纳米棒形貌的影响分析 |
3.3.3 溶剂热温度对二氧化钛纳米棒形貌的影响分析 |
3.3.4 前驱体比例对二氧化钛纳米棒形貌的影响分析 |
3.3.5 碳点修饰纳米棒的应用研究与分析 |
3.4 小结 |
4 铁钴双金属掺杂二氧化钛超细纤维的制备及其光催化应用研究 |
4.1 引言 |
4.1.1 静电纺丝理论与发展历史 |
4.1.2 静电纺丝设备与影响因素 |
4.1.3 静电纺丝制备二氧化钛复合纤维概述 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验仪器与材料 |
4.2.2 纺丝前驱体的配置 |
4.2.3 铁钴掺杂纤维烧结 |
4.2.4 测试与表征方法 |
4.3 正交实验方案与结果分析 |
4.4 结构表征测试结果与分析 |
4.4.1 铁钴掺杂二氧化钛纤维的形貌分析 |
4.4.2 铁钴掺杂二氧化钛纤维的晶型分析 |
4.4.3 铁钴掺杂二氧化钛纤维的红外光谱表征 |
4.4.4 铁钴掺杂二氧化钛纤维的元素成分分析 |
4.5 光催化性能测试结果分析 |
4.5.1 铁钴掺杂二氧化钛纤维的紫外可见漫反射测试分析 |
4.5.2 铁钴掺杂二氧化钛纤维的光催化降解测试 |
4.6 小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读学位期间的研究成果和发表的学术论文目录 |
导师及作者简介 |
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(5)微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 TiO_2光催化剂概述 |
1.1.1 TiO_2光催化剂晶型结构 |
1.1.2 TiO_2光催化机理 |
1.1.3 TiO_2光催化剂的制备方法 |
1.1.3.1 溶胶—凝胶法 |
1.1.3.2 水热法 |
1.1.3.3 微波水热合成法 |
1.1.3.4 液相沉积法法 |
1.1.4 离子掺杂改性TiO_2光催化剂 |
1.1.4.1 金属离子掺杂 |
1.1.4.2 非金属离子掺杂 |
1.1.4.3 共掺杂 |
1.1.4.4 S和 Zr元素掺杂改性TiO_2 催化剂的研究进展 |
1.1.5 改性TiO_2光催化剂的其他方法 |
1.1.6 TiO_2光催化剂的应用 |
1.1.6.1 环境净化方面的应用 |
1.1.6.2 抗菌消炎 |
1.1.6.3 能源方面的应用 |
1.1.6.4 纸制品 |
1.1.6.5 建筑材料与化妆品 |
1.2 微波化学 |
1.2.1 微波化学简介 |
1.2.2 微波在有机合成中的应用 |
1.2.3 微波在无机合成中的应用 |
1.2.4 微波在分析化学中的应用 |
1.2.5 微波水热法制备TiO_2的研究进展 |
1.3 选题的依据以及课题内容、意义 |
1.3.1 选题依据以及课题内容 |
1.3.2 课题意义 |
1.4 本文创新点 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验内容 |
2.3.1 微波水热法制备掺杂型TiO_2光催化剂 |
2.3.2 TiO_2光催化剂催化活性及稳定性实验 |
2.4 掺杂型TiO_2光催化剂的结构分析及表征 |
2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
2.4.2 扫描电子显微镜与能谱分析(FESEM与 EDS) |
2.4.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
2.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
2.4.5 热分析 |
2.4.6 紫外可见漫反射光谱分析(UV-Vis) |
2.4.7 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR) |
2.4.8 荧光光谱分析(PL和PEL) |
第三章 硫掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
3.1 TiO_2-S光催化剂的制备 |
3.2 TiO_2-S催化剂的光催化活性 |
3.2.1 S掺杂量对TiO_2-S光催化活性的影响 |
3.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-S光催化活性的影响 |
3.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-S光催化活性的影响 |
3.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-S光催化活性的影响 |
3.2.5 煅烧温度对TiO_2-S光催化活性的影响 |
3.2.6 煅烧时间对TiO_2-S光催化活性的影响 |
3.3 降解条件对TiO_2-S光催化活性的影响 |
3.3.1 微波、超声强化TiO_2-S光催化活性 |
3.3.2 TiO_2-S在可见光下的光催化活性 |
3.3.3 TiO_2-S的稳定性测试 |
3.4 TiO_2-S光催化剂的表征结果 |
3.4.1 FESEM以及EDS分析 |
3.4.2 XPS分析 |
3.4.3 TG-DTG 分析 |
3.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
3.4.5 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis) |
3.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
3.5 小结 |
第四章 锆掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
4.1 TiO_2-Zr光催化剂的制备 |
4.2 TiO_2-Zr光催化剂的催化活性 |
4.2.1 Zr掺杂量对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
4.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
4.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
4.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
4.2.5 煅烧温度对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
4.2.6 煅烧时间对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
4.3 降解条件对TiO_2-Zr光催化活性的影响 |
4.3.1 微波、超声强化TiO_2-Zr的光催化活性 |
4.3.2 TiO_2-Zr在可见光下的光催化活性 |
4.3.3 TiO_2-Zr光催剂稳定性实验 |
4.4 TiO_2-Zr光催化剂的表征结果 |
4.4.1 FESEM分析 |
4.4.2 XPS分析 |
4.4.3 TG-DTG分析 |
4.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
4.4.5 紫外-可见吸收光谱分析(UV-Vis) |
4.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
4.5 小结 |
第五章 锆-硫共掺杂TiO_2光催化剂的制备及其光催化活性 |
5.1 TiO_2-Zr-S光催化剂的制备 |
5.2 TiO_2-Zr-S光催化剂的催化活性 |
5.2.1 锆和硫掺杂量对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
5.2.2 微波水热合成功率对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
5.2.3 微波水热合成温度对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
5.2.4 微波水热合成时间对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
5.2.5 煅烧温度对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
5.2.6 煅烧时间对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
5.3 降解条件对TiO_2-Zr-S光催化活性的影响 |
5.3.1 微波、超声对TiO_2-Zr-S的强化作用 |
5.3.2 TiO_2-Zr-S在可见光下的光催化活性 |
5.3.3 TiO_2-Zr-S光催剂稳定性实验 |
5.4 TiO_2-Zr-S光催化剂的表征结果 |
5.4.1 FESEM分析 |
5.4.2 XPS分析 |
5.4.3 TG-DTG分析 |
5.4.4 N_2吸附-脱附分析 |
5.4.5 紫外-可见吸收光谱分(UV-Vis ) |
5.4.6 荧光光谱分析(PL和PEL) |
5.5 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(6)锰/铁基氧化物材料的结构调控及吸附性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 吸附过程和机理 |
1.2.1 物理吸附 |
1.2.2 化学吸附 |
1.3 吸附性能评价 |
1.3.1 吸附容量和去除率 |
1.3.2 吸附速率与吸附动力学模型 |
1.3.3 吸附平衡与吸附等温线模型 |
1.3.4 吸附分配和选择系数 |
1.4 吸附性能的影响因素 |
1.4.1 吸附质浓度和吸附剂投加量 |
1.4.2 溶液初始pH |
1.4.3 吸附温度 |
1.4.4 吸附时间 |
1.4.5 竞争吸附污染物 |
1.5 金属氧化物吸附剂 |
1.5.1 铁氧化物吸附剂 |
1.5.2 锰氧化物吸附剂 |
1.6 氧化物吸附剂的改性 |
1.6.1 粒子/孔径尺寸的影响 |
1.6.2 形貌调控 |
1.6.3 表面结构功能化改性 |
1.6.4 载体的影响 |
1.6.5 煅烧温度的影响 |
1.7 吸附剂的脱附和再生 |
1.8 论文的选题意义和研究目标 |
1.8.1 微孔-介孔复合结构氧化物吸附剂的构建及吸附性能研究 |
1.8.2 利用自旋态调控增强氧化铁吸附性能研究 |
1.8.3 超分散非晶态氧化物的构建及吸附性能研究 |
第2章 短微孔水锰矿的合成及其吸附性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验材料和试剂 |
2.2.2 短微孔水锰矿纳米颗粒的制备 |
2.2.3 水锰矿纳米棒和纳米片的制备 |
2.2.4 吸附剂的吸附性能评价 |
2.2.5 吸附剂的表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 水锰矿的组成和结构 |
2.3.2 水锰矿的吸附动力学 |
2.3.3 水锰矿的吸附等温线 |
2.3.4 短微孔水锰矿的吸附性能 |
2.4 短微孔水锰矿的通用合成方法 |
2.5 小结 |
第3章 微-介孔氧化铁纳米花的合成及吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 实验材料和试剂 |
3.2.2 微-介孔氧化铁纳米花的制备 |
3.2.3 吸附剂的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 微-介孔氧化铁纳米花的组成与结构 |
3.3.2 微-介孔氧化铁纳米花的形成机理 |
3.3.3 微-介孔氧化铁纳米花的吸附性能 |
3.4 小结 |
第4章 低自旋纳米氧化铁的制备及吸附性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 实验材料和试剂 |
4.2.2 低自旋氧化铁吸附剂的制备 |
4.2.3 吸附剂的表征 |
4.2.4 计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 纳米氧化铁吸附剂的制备过程 |
4.3.2 纳米氧化铁的组成与结构 |
4.3.3 纳米氧化铁的自旋态转变 |
4.3.4 低自旋氧化铁的吸附性能 |
4.3.5 低自旋氧化铁的吸附机理 |
4.4 低自旋氧化铁在吸附-催化协同作用中的拓展应用 |
4.4.1 吸附-协同催化促进光降解有机污染物 |
4.4.2 低自旋铁促进析氧反应催化活性 |
4.5 小结 |
第5章 负载型非晶态氧化锰的合成及吸附性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 实验材料和试剂 |
5.2.2 MCM-41负载非晶态氧化锰的制备 |
5.2.3 VXC负载非晶态氧化锰的制备 |
5.2.4 吸附剂的吸附性能评价 |
5.2.5 吸附剂的表征 |
5.3 MCM-41负载非晶态氧化锰吸附剂 |
5.3.1 吸附剂的组成与结构 |
5.3.2 MCM-41负载非晶态氧化锰吸附剂的合成过程 |
5.3.3 MCM-41负载非晶态氧化锰的吸附性能 |
5.4 双亲性炭黑负载非晶态氧化锰吸附剂 |
5.4.1 吸附剂的组成与结构 |
5.4.2 吸附剂对模拟废水中金属离子的吸附 |
5.4.3 吸附剂对燃油中污染物的吸附 |
5.5 小结 |
第6章 原子级分散羟基氧化铁的合成及吸附性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 实验材料和试剂 |
6.2.2 MCM-41负载原子级分散羟基氧化铁的制备 |
6.2.3 吸附剂的吸附性能评价 |
6.2.4 吸附剂表征 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 分子筛负载羟基氧化铁的组成与结构 |
6.3.2 分子筛负载羟基氧化铁的吸附性能 |
6.3.3 选择性吸附机理 |
6.4 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 本工作创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
参加科研和发表论文情况 |
致谢 |
(7)水溶性高分子乳液改性二氧化钛/无机复合物及其在造纸工业中的应用(论文提纲范文)
提要 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 二氧化钛/无机复合物简介 |
1.1.1 二氧化钛的性质及应用 |
1.1.2 二氧化钛/无机复合物的研究现状 |
1.1.3 苯丙乳液的研究进展及应用前景 |
1.2 造纸行业简介 |
1.2.1 造纸行业的现状 |
1.2.2 填料的定义及作用 |
1.2.3 常用填料 |
1.2.4 无机复合物造纸的研究现状 |
1.3 本论文的研究意义及创新性 |
参考文献 |
第二章 水溶性高分子乳液改性高岭土/二氧化钛复合物的制备及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验步骤 |
2.2.3 实验仪器和表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 场发射扫描电镜分析 |
2.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
2.3.3 紫外-可见光谱分析 |
2.3.4 白度分析 |
2.3.5 X射线衍射分析 |
2.4 反应机理分析 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 水溶性高分子乳液改性硅灰石/二氧化钛复合物的制备及表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品及试剂 |
3.2.2 实验步骤 |
3.2.3 实验仪器和表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 场发射扫描电镜分析 |
3.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
3.3.3 紫外-可见光谱分析 |
3.3.4 X射线衍射分析 |
3.3.5 耐酸性分析 |
3.3.6 白度分析 |
3.4 反应机理分析 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 水溶性高分子乳液改性二氧化钛/无机复合物在造纸中的应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 实验步骤 |
4.2.3 实验仪器和表征方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 纸张白度分析 |
4.3.2 纸张撕裂度分析 |
4.3.3 纸张不透明度分析 |
4.3.4 填料留着率分析 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 结论与展望 |
作者简介 |
硕士期间研究成果 |
致谢 |
(8)基于纤维结构的纳米二氧化钛超疏水织物的制备与耐久性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 自然界中的超疏水现象 |
1.2 超疏水表面理论概述 |
1.2.1 接触角模型 |
1.2.2 滚动角与接触角滞后 |
1.2.3 粘附力 |
1.3 超疏水纺织品的研究进展 |
1.3.1 溶胶凝胶法 |
1.3.2 化学气相沉积法 |
1.3.3 等离子体技术 |
1.3.4 静电纺丝技术 |
1.3.5 聚合物改性法 |
1.4 耐久性超疏水织物的研究进展 |
1.4.1 耐机械摩擦超疏水纺织品 |
1.4.2 耐腐蚀超疏水纺织品 |
1.4.3 自修复超疏水纺织品 |
1.5 本研究的主要内容、目的与意义 |
第二章 改性二氧化钛溶胶的制备及织物的预处理 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器与设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 改性纳米二氧化钛溶胶的制备 |
2.2.2 织物的等离子体预处理 |
2.3 测试与表征 |
2.3.1 扫描电镜(SEM)测试 |
2.3.2 红外光谱(FT-IR)分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 DTMS改性纳米二氧化钛原理 |
2.4.2 纳米二氧化钛溶胶改性的红外分析 |
2.4.3 等离子预处理织物表面形貌分析 |
2.4.4 等离子预处理织物红外分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 纳米二氧化钛超疏水织物的制备与表征 |
3.1 实验材料与仪器 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验仪器与设备 |
3.2 实验设计 |
3.3 实验方法 |
3.4 测试与表征 |
3.4.1 织物表面湿润性能测试 |
3.4.2 扫描电镜(SEM)测试 |
3.4.3 红外光谱(FT-IR)分析 |
3.4.4 X射线衍射能谱(XPS)分析 |
3.4.5 热失重(TG)测试 |
3.4.6 元素分布(EDS)测试 |
3.5 结果与讨论 |
3.5.1 TiO_2-DTMS疏水化改性涤纶织物原理 |
3.5.2 织物表面疏水性能分析 |
3.5.3 织物表面形貌分析 |
3.5.4 织物表面组分分析 |
3.5.5 织物TG分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 改性织物的疏水耐久性与自修复性研究 |
4.1 实验材料与仪器 |
4.1.1 实验材料与仪器 |
4.2 测试与表征 |
4.2.1 织物耐机械摩擦性能测试 |
4.2.2 织物耐洗涤性能测试 |
4.2.3 织物耐化学溶剂性能测试 |
4.2.4 织物耐紫外光照性能测试 |
4.2.5 织物自修复性能测试 |
4.2.6 织物表面水接触角测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 机械摩擦对织物疏水性的影响 |
4.3.2 洗涤作用对织物疏水性的影响 |
4.3.3 化学溶剂对织物疏水性的影响 |
4.3.4 紫外光照对织物疏水性的影响 |
4.3.5 织物的疏水自修复性能探究 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
硕士期间发表论文 |
致谢 |
(9)Mo改性钛氧化物担载PtRu催化剂的制备及其甲醇电氧化性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 直接甲醇燃料电池概述 |
1.3 催化剂失效机制的研究进展 |
1.4 担载型催化剂钛基氧化物复合载体研究概述 |
1.4.1 二氧化钛载体 |
1.4.2 二氧化钛/碳基复合载体 |
1.4.3 不同形貌钛氧化物复合载体 |
1.4.4 掺杂改性二氧化钛载体 |
1.4.5 非化学计量钛氧化物载体 |
1.5 其他过渡金属氧化物复合载体研究概述 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 实验材料与研究方法 |
2.1 实验主要材料与设备仪器 |
2.1.1 实验主要材料 |
2.1.2 实验主要设备仪器 |
2.2 碳粉预处理及催化剂制备 |
2.2.1 高压蒸汽预处理炭黑 |
2.2.2 PtRu催化剂的制备 |
2.3 催化剂的电化学测试 |
2.3.1 工作电极的制备 |
2.3.2 甲醇电氧化测试系统 |
2.4 催化剂的物理表征 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDAX) |
2.4.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.4.4 X射线光电子能谱(XPS) |
2.4.5 拉曼光谱仪(Raman Spectroscopy) |
第3章 界面功能化Mo改性TiO_2复合载体对PtRu催化性能影响 |
3.1 引言 |
3.2 后掺杂改性制备界面功能化MTNPs-C担载PtRu催化剂 |
3.2.1 界面功能化载体MTNPs的合成 |
3.2.2 MTNPs载体与PtRu催化剂物理性能表征 |
3.2.3 PtRu/IF-MTNPs-C催化剂电化学性能表征 |
3.3 一步水热合成界面功能化MTNCs-C担载PtRu催化剂 |
3.3.1 一步法界面功能化载体MTNCs的合成 |
3.3.2 MTNCs载体与PtRu催化剂物理性能表征 |
3.3.3 PtRu/iMTNCs-C催化剂电化学性能表征 |
3.4 本章小结 |
第4章 同步碳包覆与Mo界面功能化对TiO_2担载PtRu催化性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 同步碳包覆制备界面功能化C@MTNTs担载PtRu催化剂 |
4.2.1 界面功能化C@MTNT载体的合成 |
4.2.2 C@MTNT载体与PtRu催化剂物理性能表征 |
4.2.3 PtRu/C@IF-MTNTs催化剂电化学性能表征 |
4.3 同步包覆与合成界面功能化C@MTNCs担载PtRu催化剂 |
4.3.1 界面功能化C@MTNCs载体的同步合成 |
4.3.2 C@MTNCs载体与催化剂物理性能表征 |
4.3.3 PtRu/C@MTNCs-FI催化剂电化学性能表征 |
4.4 本章小结 |
第5章 杂氮碳包覆对Mo界面功能化钛氧化物担载PtRu催化性能影响 |
5.1 引言 |
5.2 天然聚合物壳聚糖衍生的NC@MTNWs担载PtRu催化剂 |
5.2.1 聚合物衍生的界面功能化NC@MTNWs载体合成 |
5.2.2 NC@MTNWs载体与PtRu催化剂物理性能表征 |
5.2.3 PtRu/NC@MTNWs-FI催化剂电化学性能表征 |
5.3 不同氮含量聚合物对PtRu/NC@MTNWs结构与性能影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 贵金属/功能化钛氧化物界面吸附态的电子结构分析 |
6.1 引言 |
6.2 Pt/TiO_2吸附态的确定与界面电子结构 |
6.2.1 Pt/TiO_2吸附态的计算建模与参数设定 |
6.2.2 Pt/TiO_2吸附态的几何优化与结构弛豫 |
6.2.3 Pt/TiO_2吸附态的界面电子结构 |
6.3 Pt/Ti_(0.75)Mo_(0.25)O_2顶端吸附态的DFT分析 |
6.3.1 Pt/Ti_(0.75)Mo_(0.25)O_2顶端吸附态的几何优化与结构弛豫 |
6.3.2 Pt/Ti_(0.75)Mo_(0.25)O_2顶端吸附态的界面电子结构 |
6.4 本章小结 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)多巴胺改性双极膜中间界面层的研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 文献综述 |
1.1 双极膜概述 |
1.1.1 双极膜的研究历程及现状 |
1.1.2 双极膜的结构 |
1.1.3 双极膜的水解离理论 |
1.1.4 双极膜结构中各部分的改性 |
1.2 双极膜中间界面层的改性材料 |
1.2.1 钛酸四丁酯 |
1.2.2 多巴胺盐酸盐 |
1.3 超声喷涂自组装技术 |
1.4 课题研究目的和意义 |
1.5 课题研究内容和创新点 |
第二章 双极膜的制备过程与表征测试流程 |
2.1 引言 |
2.2 阳离子交换膜的材料性能、制备双极膜的实验试剂和仪器 |
2.2.1 阳离子交换膜的材料性能 |
2.2.2 实验试剂 |
2.2.3 实验仪器 |
2.3 双极膜的制备流程 |
2.4 双极膜的表征 |
2.4.1 双极膜的Ⅰ-Ⅴ曲线测试 |
2.4.2 双极膜的断面和表面形貌表征 |
2.4.3 双极膜的AFM表征 |
2.4.4 双极膜接触角性能测试 |
2.4.5 双极膜的溶胀度性能测试 |
2.4.6 双极膜红外吸收光谱表征 |
2.4.7 电渗析产酸碱性能测试 |
2.4.8 XRD测试 |
2.4.9 热稳定性测试 |
第三章 双极膜的制备研究 |
3.1 钛酸四丁酯的喷涂浓度对双极膜压降值的影响 |
3.2 多巴胺盐酸盐的喷涂浓度对双极膜压降值的影响 |
3.3 多巴胺盐酸盐和钛酸四丁酯的喷涂体积对双极膜压降值的影响 |
3.4 钛酸四丁酯的浓度对双极膜电渗析性能的影响 |
3.5 不同材料的双极膜电渗析性能比较 |
3.6 本章小结 |
第四章 双极膜的性能表征 |
4.1 双极膜喷涂中间界面层的表面及断面形貌分析 |
4.2 红外吸收光谱表征 |
4.3 双极膜的热稳定性分析 |
4.4 双极膜的XRD曲线分析 |
4.5 双极膜中间界面层的原子力显微镜分析 |
4.6 双极膜耐酸碱性分析 |
4.7 双极膜中间界面层的亲水性亲水性表征 |
4.8 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
附件 |
四、超细二氧化钛的表面改性技术(论文参考文献)
- [1]六环石/杨木改性材释放负氧离子性能及增强处理探究[D]. 米海娜. 内蒙古农业大学, 2021(02)
- [2]PAN/PU复合电纺纤维的宏量制备及其防水透湿应用研究[D]. 曹田田. 东华大学, 2021(09)
- [3]钛基植入材料涂层的生物活性及其对口腔菌群遗传多样性的影响[D]. 张凯亮. 兰州大学, 2020
- [4]碳点与二氧化钛材料的改性及应用研究[D]. 高宁萧. 北京化工大学, 2020(02)
- [5]微波水热法制备硫、锆和硫-锆掺杂TiO2光催化剂及其光催化活性的研究[D]. 易云莉. 云南师范大学, 2020(01)
- [6]锰/铁基氧化物材料的结构调控及吸附性能研究[D]. 沈国强. 天津大学, 2020(01)
- [7]水溶性高分子乳液改性二氧化钛/无机复合物及其在造纸工业中的应用[D]. 李晓琪. 吉林大学, 2020(08)
- [8]基于纤维结构的纳米二氧化钛超疏水织物的制备与耐久性研究[D]. 周枫. 苏州大学, 2020(02)
- [9]Mo改性钛氧化物担载PtRu催化剂的制备及其甲醇电氧化性能[D]. 李佳龙. 哈尔滨工业大学, 2019
- [10]多巴胺改性双极膜中间界面层的研究[D]. 陈芳. 北京化工大学, 2019(06)