掺杂水性纳米TiO2的制备、性能与在纺织品功能整理上的分析

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2、热导性好、可长期稳定贮存及对人体无害等性能，在纺织品领域的应用日趋普遍。但是目前纳米TiO2在纺织品上的应用存在着较多问题，如光响应范围窄、在水溶液中分散性差、与织物结合牢度差以及会使纺织品纤维发生裂化等，这些都制约了其在纺织领域的应用。针对上述问题，本文进行了一系列纳米TiO2的掺杂改性研究。选用价格低廉的TiCl4为前驱体，通过控制适宜的水解条件，无需高温煅烧，即可合成出圆球状，分散性好，颗粒粒径在60-80nm之间的TiO2，既简化制备工艺、节约能源、降低成本，又避免因煅烧引起的TiO2粒子团聚，提高其应用性能。通过透射电镜分析，这些尺寸在60-80nm的微球表面布满了尺寸在

3、10nm左右的晶粒，此种结合形式增大了单个纳米TiO2球体的比表面积，可以有效提高纳米TiO2的光催化性能。3+4+2+通过对过渡金属元素Fe、Sn、Cu掺杂制备TiO2进行实验，系统分析不同掺3+杂元素、掺杂量对TiO2的性能和光催化活性的影响。研究表明：经1%Fe掺杂的纳米TiO2与未掺杂纳米TiO2相比，吸收峰和吸收带边的波长发生红移，红移幅度分别3+达到了22nm，103nm。可见经1%Fe掺杂使得纳米TiO2对光响应范围明显提高，吸收区域向可见光区拓展。通过光催化降解甲基橙活性实验，证实对纳米TiO2进行金3+属掺杂可有效提高其光催化活性。1%Fe掺杂的纳米TiO2比未经

4、掺杂纳米TiO2，降4+解率提高34.7%；1%Sn掺杂的纳米TiO2比未经掺杂纳米TiO2，降解率提高37.2%。3+4+2+不同金属元素掺杂量存在一最佳值，Fe、Sn、Cu最佳掺杂量分别为：1%、1%和2%。通过在TiCl4水解液中添加不同改性剂，对合成TiO2晶相组成的影响进行研究，并对制备的纳米TiO2进行表面改性，提高纳米TiO2在水中的分散稳定性。详细研究不同改性剂(SHMP、D5040、TEA)对TiO2晶相组成的调控作用。通过XRD测试分析I表明，添加适量SHMP可制得完全锐钛矿型的TiO2，添加适量D5040可制得锐钛矿型和金红石型的混晶TiO2，添加TEA对Ti

5、O2晶型影响不大，基本还为金红石型。并对改性剂影响TiO2分散稳定性进行系统分析。研究表明，经改性后纳米TiO2的等电点有不同程度的偏移。由在pH值中性范围内，改性纳米TiO2在水溶液中的分散稳定性情况进行判定，得知改性效果次序为：CDEA>KH-550>D5040>TEA。将制备得到的不同掺杂元素和晶相组成的纳米TiO2应用在棉织物上，并对棉织物功能性整理的效果进行系统研究，详细分析其对棉织物光降解甲醛、抗菌、抗紫外线和部分服用性能的影响。测试结果证实，经过纳米TiO2整理过的棉织物具备多重附加功能。关键词：光催化，水解法，二氧化钛，掺杂，改性IIPREPARATIONOFNAN

6、OMETERTIO2DOPEDBYIRONANDTHESTUDYOFPREORMANCEANDAPPLICATIONINTEXTILESABSTRACTNano-TiO2asaphotocatalyticmaterialhasattractivecharacteristicssuchassmallparticlesize,largespecificsurface,strengthmagnetic,highphotocatalyticproperty,strongabilitytoabsorbultravioletlight,goodheatconductivity,long-ter

7、mstabilityandnontoxicity.Besides,Nano-TiO2hasbeengivenmoreandmoreattentioninthefieldsoftextile.Untilnow,therearestillsomeweaknessesintheapplicationofnano-TiO2,suchasthenarrowlightresponserange,thepoordispersioninaqueoussolution,thepoorf