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霉菌是危害图书资料的罪魁,其对纸张破坏力大且最难防治。其对瓷土、铝土、碳酸钙和二氧化钛等颜料有着重要的影响。因此,对颜料本身进行改性赋予其一定的防霉性能具有重要的意义。纳米γ-Fe2O3是一种新型的纳米材料,不仅具有强紫外线吸收、高彩度、高着色力、高透明度等特性,而且无毒、无味、耐温、耐酸碱,可广泛用于涂料、油漆、油墨印刷和化工材料等领域。本文通过对纳米γ-Fe2O3对改性和包覆,合成出一种具有一定防霉性能的纳米复合材料。纳米γ-Fe2O3在分散体系中非常容易团聚。为了改善纳米γ-Fe2O3的分散性,通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)的水解和缩合反应对纳米γ-Fe2O3粉体进行表面改性。采用正交试验设计,以表面偶联包覆量为指标研究了偶联剂浓度、反应温度和反应时间对KH-550表面改性纳米γ-Fe2O3的影响。采用电子透射电镜(TEM)、红外线光谱分析仪(FTIR)、粒径分析仪表征。研究发现:最佳表面改性工艺条件为偶联剂质量分数为4.5%、反应温度为55℃和反应时间6h。KH-550能与纳米γ-Fe2O3形成化学结合,表面改性后的纳米γ-Fe2O3能有效地阻止颗粒之间的相互团聚,纳米粉体的平均粒径减小43.9%,粒径尺寸分布更加集中,分散性能得到改善。采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过TEOS的水解和缩合制备核壳结构γ-Fe2O3/SiO2的纳米复合材料。利用正交试验与单因素实验,研究了γ-Fe2O3、TEOS、氨水的用量、醇水比、反应时间、反应温度和搅拌速率对纳米复合材料合成的影响,并且对合成产品进行TEM、XRD、DSC、FTIR、粒径分析仪等表征。研究发现,对纳米复合材料合成效果影响最大的因素是TEOS的用量;最佳工艺方案为γ-Fe2O3用量为0.06g、TEOS用量为0.5mL、氨水用量为2mL、醇水比为5:1、反应时间为8h、反应温度为30℃、搅拌速率为150/min;以最佳合成方案合成的核壳结构γ-Fe2O3/SiO2与γ-Fe2O3相比,平均粒径减少34.1%,颗粒尺寸分布较为均匀,具有好的分散性。通过核壳结构γ-Fe2O3/SiO2纳米复合材料对黑曲霉防霉性能的研究,在PDA培养基里加入γ-Fe2O3/SiO2,以黑曲霉菌斑直径为指标,采用培养皿观察评价防霉效果。研究了γ-Fe2O3/SiO2加入方法,加入量、不同湿度条件以及不同粒径大小的γ-Fe2O3/SiO2的加入对防霉效果的影响。研究发现,采用前期加入γ-Fe2O3/SiO2的方法,加入的量越大,相对湿度越小,对黑曲霉的抑制效果越好;在粒径大小与分散性能的共同作用下,平均粒径越小,分散性越好,对黑曲霉的抑制效果更为显著;将等量的γ-Fe2O3/SiO2、纳米γ-Fe2O3、纳米SiO2分别加入到培养基中防霉效果排序为:纳米SiO2>γ-Fe2O3/SiO2>纳米γ-Fe2O3。