改性纳米二氧化钛溶胶的制备及其在纺织品上的应用

• 作 者: 王晓娟
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 纳米TiO2溶胶 制备 改性 纺织品 应用

纳米二氧化钛因其化学性质稳定、无毒、成本低廉且具有光催化、紫外吸收等性能，在半导体、催化剂、纺织品功能整理等领域有着广泛应用。但是目前纳米TiO₂粉体在纺织品的应用上存在着较多弊端，如分散性差，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。本课题在以合成TiO₂溶胶的前提下对其进行改性，最终制备出了接近中性、分散稳定性好、抗紫外效果和光催化好的改性TiO₂溶胶。在TiO₂溶胶的合成过程中，考虑了水解过程中TiCl₄与H₂O的比例、解胶时间、解胶温度和溶胶最终pH值四个影响因素，通过XRD和纳米粒度仪来测试TiO₂的晶型和平均粒径大小，通过降解亚甲基蓝来表征TiO₂的光催化效果，最终选择TiO₂溶胶的制备条件为：TiCl₄的浓度为1mol/L，解胶温度为60℃，解胶时间为3h，最终的pH值为1.5。此条件下，TiO₂颗粒的等电点为6.8，溶胶的E_g为3.87eV，具有较高的氧化还原电极电位。在制备改性TiO₂溶胶的过程中考虑了聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇1000、聚乙二醇6000、CMC、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠、KH550七种改性剂对TiO₂的影响，通过红外测试对产物的结构进行了表征。经过筛选和比较最后选中KH550改性过的TiO₂溶胶。在纳米TiO₂在纺织品上的应用研究中，本课题以后整理的方式，将制备得到的改性纳米TiO₂处理到纺织品上，得到具有抗紫外、降解VOC性能的功能纺织品，并对功能纺织品的各项性能进行测试。此方法突破了以往先制备粉体，再分散的制备方法；同时还可以在水解的过程中直接对纳米TiO₂水溶胶进行改性，通过改性可以提高纳米TiO₂的稳定性和加强与纺织品的连接作用，具有较好的耐洗性，这种制备方法将对纳米TiO₂的工业化生产提供指导性意义。