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《納米氧化鋅的制備、改性及其在紡織品上的抗菌應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要首先,以氯化鋅和草酸為原料,利用直接沉淀法經(jīng)沉淀、洗滌、抽濾、干燥等工藝制備草酸鋅,繼而經(jīng)煅燒而得納米氧化鋅粉體,并利用IR、TG等先進(jìn)測(cè)試手段進(jìn)行研究,最終發(fā)現(xiàn)500℃煅燒1h草酸鋅就能完全分解為氧化鋅,掃描電鏡照片顯示其粒徑大約為50~60nm,且較為均勻,并對(duì)影響納米氧化鋅產(chǎn)率和粒徑的幾個(gè)因素進(jìn)行了研究,最終得出了如下的結(jié)論:在納米氧化鋅前驅(qū)體的制備過程中,最佳反應(yīng)物摩爾配比應(yīng)為l:1.07,最佳反應(yīng)時(shí)間應(yīng)為90min,最佳反應(yīng)溫度應(yīng)為20℃:在納米氧化鋅前驅(qū)體的分解過程中,最佳熱分解溫度應(yīng)為500℃,最佳熱分解時(shí)間應(yīng)為1h,所得納米氧化鋅的純度為9
2、8.17%。對(duì)納米氧化鋅的制備條件進(jìn)行了改良,加入了乙醇作為洗脫劑,得到了粒徑為20~30nm的納米氧化鋅粉體,但粒徑分布不均勻。為了改善納米氧化鋅在無(wú)光源的條件下抗菌性弱的缺點(diǎn),本課題在所制備的草酸鋅中植入銀鹽,再經(jīng)煅燒而得銀表面修飾的納米氧化鋅,所得產(chǎn)物中氧化鋅和銀微粒的粒徑仍然小于100nm,所得兩種濃度的納米氧化鋅中銀含量分別為2.065%和ll-835%,但發(fā)現(xiàn)銀的加入使聚集程度有所增加。為了實(shí)現(xiàn)將納米氧化鋅應(yīng)用于織物的目的,利用低聚丙烯酸鈉對(duì)納米氧化鋅進(jìn)行表面改性,通過對(duì)六種不同的分散劑分散效果的比較,研究了低聚丙烯酸鈉改性納米氧化鋅水分散性體系的
3、穩(wěn)定性;并利用透射電鏡技術(shù)觀察了水分散體系的形貌。結(jié)果表明,低聚丙烯酸鈉表面改性納米氧化鋅水分散性體系的穩(wěn)定性比其它分散劑分散效果好的多,其水分散性體系的形貌為單包敷結(jié)構(gòu)的珠鏈狀納米粒子;同時(shí)認(rèn)為低聚丙烯酸鈉改性納米氧化鋅水分散性體系穩(wěn)定性的主要因素有三個(gè)方面,即納米膠粒間的排斥力、低的表面張力、高的空間位阻,并提出了相關(guān)模型。繼而對(duì)影響分散效果的幾種因素進(jìn)行了研究和探討,最終通過正交實(shí)驗(yàn)找到了最佳配方:pH值為9,分散劑質(zhì)量濃度為3%,納米氧化鋅的質(zhì)量濃度為O.5%。同時(shí)為了改善納米氧化鋅與其它有機(jī)物質(zhì)的相容性,利用DL.104(硅烷偶聯(lián)劑)對(duì)納米氧化鋅進(jìn)行
4、了表面改性,IR分析的結(jié)果表明DL—104反應(yīng)到了納米氧化鋅的表面,并將所得改性納米氧化鋅和一些有機(jī)溶劑相混發(fā)現(xiàn)具有很好的相容性。最后,以低聚丙烯酸鈉為分散劑,氨基改性有機(jī)硅為粘接劑和防硬挺劑,分別制備含納米氧化鋅和銀改性納米氧化鋅的織物整理劑,并經(jīng)浸、軋、烘整理工藝制備氧化鋅基納米棉織物,利用抑菌圈法比較不同氧化鋅粉體、氧化鋅基納米棉織物對(duì)大腸桿菌、金色葡萄球菌的抑菌效果,并測(cè)試其耐洗性。測(cè)試了不同氧化鋅在有光照和無(wú)光照不同條件下的抗菌性。結(jié)果表明:不同粒徑的氧化鋅粉體皆有抑菌性,粒徑越小,抑菌活性越高;氧化鋅及氧化鋅基納米棉織物在有光和無(wú)光條件下皆有抗菌性
5、,但在有光條件下的抗菌性比在無(wú)光條件下要強(qiáng),由此證明納米氧化性的抗菌作用是光催化抗菌機(jī)理和金屬離子溶出抗菌機(jī)理綜合作用的結(jié)果;銀改性納米氧化鋅的抑菌性有所增強(qiáng),尤其在無(wú)光照條件下更為突出。利用上述整理工藝得到的氧化鋅基納米棉織物有顯著的抑菌性,洗滌12次,抑菌圈半徑仍保持60%,且撕破強(qiáng)力、褶皺恢復(fù)角及手感都有所增大。關(guān)鍵詞:納米氧化鋅、制備、分散劑、表面改性、抗菌整理姜萬(wàn)超(紡織化學(xué)與染整工程)導(dǎo)師:李群IIAbstractFirstly.theproductivetechniquesaredesignedtoproducenanometerzincoxid
6、e,whichisusingzincchlorideandoxalictopreparezincoxalatethroughthefollowingmethodofprecipitation,laundering,filtration,dryingandthencalcination.Andzincoxalatecanbeprovedtodecomposeabsolutelyattheconditionsof500for1hourthroughIR、TGetaladvancedtestingmeans.Thesizeofnanometerzincoxideis
7、knowedabout50—60nmandevenbyusingScanningelectricmicroscope,andseveralfactorsisstudiedduringthepreparation,whichcaneffectnanometerzincoxidesizeandproductivity.Intheend,drawingtheconclusion:duringthepreparationofnanometerzincoxidetheoptimalreactionmolarmatchis1:1.07,theoptimalreaction
8、timeis90min,theopti