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纳米TiO2在光催化上具有化学稳定,无毒无害,价格低廉等优点,故被空气净化,半导体,催化剂,纺织品功能整理等领域广泛研究。将纳米TiO2应用于纺织品上,赋予纺织品具有抗紫外性,自清洁,抗菌除臭等功能,但在纺织品上应用目前有一些缺陷,例如:(1)一般制备纳米TiO2需要高温煅烧,但纺织品不耐高温。(2)纳米TiO2带隙较宽,在紫外光下光催化效果明显,在可见光下利用率较低。(3)纳米TiO2在纺织品上的牢度不理想。基于以上问题,本文利用在低温条件下制备复合纳米材料,通过加入交联剂或接枝剂,提高其与纺织品的结合牢度,使经过纳米复合氧化物处理的纺织品具有较耐久的多功能整理效果。一、以钛酸四丁酯,乙醇,冰醋酸和水为原料,利用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2,通过响应面法优化纳米TiO2溶胶凝胶低温制备工艺参数,并研究分析乙醇的用量,陈化时间和陈华温度对纳米TiO2结晶度,粒径,光催化活性的影响以及对溶胶的影响。结果表明,二次模型拟合度较好,在实验范围内,该数学回归模型具有良好的预测性,在各因素设定范围内预测最佳工艺条件为:陈化时间29h,陈化温度36℃,乙醇用量6ml,此条件下制备的纳米TiO2粉体,纳米颗粒粒径为37.4nm,在紫外光下2.5h,对亚甲基蓝的降解率为90.4%,具有良好的光催化能力。二、采用优化的制备工艺对纳米Ti O2进行改性及其掺杂,(1)分步沉淀法:加入一定量自制的纳米ZnO纳米TiO2的溶胶中,从而制备壳核结构的纳米ZnO/TiO2-1复合物。(2)元素掺杂法:加入一定量硝酸锌纳米TiO2的溶胶中,从而制备纳米ZnO/TiO2-2复合物。通过对亚甲基蓝的降解,可以确定光催化性能较好的掺入纳米ZnO,硝酸锌的比例。然后利用XRD,TEM,紫外-可见漫反射对ZnO/Ti O2-1复合物与ZnO/TiO2-2复合物进行结晶度,晶粒,外貌形态,吸收光波范围,粒径大小等表征,然后利用纳米粉体对对亚甲基蓝进行光降解来确定光催化活性。结果表明:在可见光下、紫外-可见光和紫外光,光催化降解亚甲基蓝的光催化活性顺序为:ZnO/TiO2-1(分步沉淀法)>ZnO/TiO2-2(离子掺杂法)>Ti O2。不同方法制备的ZnO/TiO2复合粉体的光催化活性都优异于单一的纳米TiO2。加入一定量的ZnO或者Zn2+,减少了纳米材料的表面空穴-电子对的复合,提高最大吸收波长,提高复合粉体对光的吸收效率。三、为了提高纳米ZnO/TiO2的分散性能及与棉织物的结合牢度,本文采用顺丁烯二酸,KH-551对复合溶胶进行改性,利用改性剂中的亲水基团与Ti4+形成螯合物限制其聚集及在棉织物上更好的结合,并通过XRD、粒度仪、红外、Zeta电位等的测试,研究这些有机物对纳米溶胶分散性的影响。结果表明:KH551对溶胶的改性最理想,所得到的纳米颗粒结晶度好、粒度仪测得的粒径小、红外显示改性成功、溶胶在酸碱性溶液中都有很好的分散性能。四、利用等离子对棉织物进行预处理,然后将改性ZnO/TiO2溶胶通过汽蒸的方法处理到棉织物上,可赋予棉织物持久优异的抗紫外线、自清洁等性能;同时与一般整理工艺进行比较,并通过XRD、SEM等对织物进行表征,得出织物光催化降解亚甲基蓝及咖啡污渍等性能。结果表明:利用等离子预处理棉织物,改性ZnO/TiO2溶胶通过浸轧-烘干-汽蒸整理工艺处理棉织物,纳米ZnO/TiO2粒子在纤维上分散均匀,且整理后的棉织物在紫外-可见光照5h后,对MB的降解率可达86.4%以上;棉织物的抗紫外系数UPF值在170.98,等级50+;处理后的棉织物具有一定的拒水性能;对咖啡污渍在紫外光照48h后的自清洁效果明显,且经过10次标准皂洗之后的织物仍有良好的光催化、抗紫外以及自清洁性能。