前言
1972年，F(xiàn)ujishima A等無意間發(fā)現(xiàn)將Pt沉積在 TiO2 表面制成單晶電極，可氧化分解水，由此發(fā)明了光觸媒。金屬離子摻雜改性光觸媒可以提高催化劑吸收長波光子能量的能力，將催化劑吸收光譜擴(kuò)展至可見光區(qū)，提高對降解物的選擇性，從而提高光觸媒的光催化能力，抑制晶相的轉(zhuǎn)變。Choi等系統(tǒng)地研究了過渡金屬氧化物摻雜的光催化性能與空穴電子復(fù)合之間的聯(lián)系，鐵、釩、鉻、鉆、鑭、錳、鎳、鉛、銅等過渡金屬及稀土元素均可被用來摻雜改性TiO2 。眾多的研究人員在納米TiO2 的改性上作出了巨大的貢獻(xiàn)。
光觸媒，即納米二氧化鈦，具有很好的光催化活性，織物經(jīng)其負(fù)載后可獲得很好的抗菌能力及安全性，具有廣泛的應(yīng)用前景。
國內(nèi)外對使用稀土硫酸鈰或CeO2 對光觸媒改性進(jìn)行了一定的研究。改性的方法主要是使用溶膠．凝膠法與浸漬法或共沉淀法相結(jié)合，但鮮見對光觸媒稀土改性并應(yīng)用于織物的整理工藝對比研究，本課題就浸軋與涂覆工藝進(jìn)行了對比試驗(yàn)。
1 光觸媒的晶型結(jié)構(gòu)
根據(jù)晶型，TiO2 可分為板鈦礦型、銳鈦礦型和金紅石型三種。其中，銳鈦礦型屬于四方晶系，其晶格參數(shù)a0= 3．785 A，C0=9．514 A。銳鈦礦型的鈦原子處于鈦氧八面體的中心，其周圍的六個氧原予都位于八面體的棱角處，有四個共棱邊。也就是說，銳鈦礦型的單一晶格有四個TiO2 分子，其八面體呈明顯的斜方晶型畸變，Ti—O鍵的距離很小且不等長，分別為1．937 A和1．964 A。這種不平衡性導(dǎo)致TiO2 分子極性很強(qiáng)，從而使TiO2 表面易吸附水分子并使水分子極化形成表面羥基，這種表面羥基的特殊結(jié)構(gòu)使其表面改性成為可能。
2 試驗(yàn)
2．1 織物、藥品與主要儀器
織物 l9．7 tex X 29．5 tex純棉織物(新疆石河子)
藥品LG水溶性有機(jī)硅交聯(lián)劑(明尼達(dá)硅氟皮化應(yīng)用研究試驗(yàn)廠)、網(wǎng)印106黏合劑(成都盛幫密封有限公司)、有機(jī)硅柔軟劑ZC-900(常州中策紡織助劑有限公司)，以上均為工業(yè)級；銳鈦型納米TiO 粉體(晶體尺寸lO～20 Bin，攀枝花鋼鐵集團(tuán))；六偏磷酸鈉(成都科龍化工試劑廠)、無水乙醇(成都科龍化工試劑廠)、乙二醇(成都科龍化工試劑廠)、三乙醇胺(成都金山化學(xué)試劑有限公司，以上均為AR)；液體甲醛(河北凱躍化工集團(tuán)有限公司)、氯化釹(成都科龍化工試劑廠)、鈦酸四丁酯(成都科龍化工試劑廠)、十二烷基硫酸鈉(西安化學(xué)試劑廠)，以上均為CP級。
儀器單盤電子天平(上海力能電子儀器公司)；
YG026C型電子織物強(qiáng)力機(jī)(南通三思機(jī)電科技有限公司)；甲醛分解測試裝置(成都紡織高等?？茖W(xué)校自制)；JY98．3D超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波新芝科器研究所)；DJl40電動攪拌器(金壇市大地自動化儀器廠)； XG026C型光學(xué)顯微鏡(CDIC公司)；7200分光光度儀 (上海UNICO公司)；MD定形烘干小樣機(jī)(鶴山精湛染整設(shè)備廠有限公司)；紅外線烘干箱(上?？莆鲈囼?yàn)儀器廠)；甲醛濃度測試儀(PM Technology Limited)；馬弗爐(上?？莆鲈囼?yàn)儀器廠)；恒溫干燥箱(上?？莆鲈囼?yàn)儀器廠)。
2．2 試驗(yàn)方法
2．2．1 釹摻雜改性光觸媒的制備
按照一定的Nd／Ti摩爾比，分別采用沉淀法u 和溶膠．凝膠法制備改性光觸媒粉末。準(zhǔn)確稱取改性后的納米光觸媒粉末試樣，用乙二醇潤濕試樣，加入一定量三聚磷酸鈉分散劑，用蒸餾水配成分散體系，用氨水調(diào)整pH值至lO，充分?jǐn)嚢韬?，用超聲波?xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，制得分散液。
2．2．2 織物處理工藝
(1)浸軋工藝
工藝流程 浸軋(一浸一軋或二浸-~L,)一烘干(80 ℃ X2 min)一焙烘(130℃ X 3 min)一冷卻
(2)涂覆工藝
按表l處方，在分散改性液中加人黏合劑sT，并加入交聯(lián)劑。將調(diào)制好的涂覆劑均勻涂覆在織物上，于150 ℃焙烘后，在40～5O ℃加入有機(jī)硅柔軟劑進(jìn)行柔軟整理，烘干，冷卻。
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