含镝锌抗菌白炭黑的制备及抗菌性能研究

以工业水玻璃和小苏打为原料,采用溶胶-凝胶法制取载体白炭黑.在一定条件下,将具有抗菌性能的锌元素和稀土镝元素附着在白炭黑载体上,制备得到一种含镝锌型抗菌白炭黑.通过单因素实验分析不同反应条件对产品抗菌性能的影响,确定出较佳制备条件:锌离子浓度为0.7 mol·L-1、稀土镝离子的浓度为0.005 mol·L-1、反应时间为60 min.该制备条件下材料的抗菌率达到80.38;.采用SEM、EDS、BET、ICP和粒径分析等手段对该样品进行表征.结果表明,抗菌白炭黑呈无定形态,且结构松散、粒径小且分布较为均匀,锌含量为3.32;、镝含量为557 mg·kg-1.     

锌型复合无机抗菌材料的制备及性能研究

运用溶胶-凝胶法制备出二氧化硅载体,采用液相浸渍法制备得到锌型复合无机抗菌材料.结合响应曲面方法,考察了Zn2+浓度、pH和Tb3+浓度对材料抗菌率的影响,选取了较优制备条件:Zn2+浓度为0.3 mol·L-1,pH值为9,Tb3+浓度为0.01 mol·L-1.以大肠杆菌为菌种,通过稀释涂布平板法,对材料进行抗菌性能检测,抗菌结果表明,掺杂Tb3+后材料抗菌率从76;提高到97;,较优样的最小杀菌浓度为5.5 g/L.通过XRD、FTIR、SEM、EDS和BET方法对材料的结构进行表征,结果表明:载体二氧化硅为无定形态,材料中主要的抗菌成分是纤锌矿结构的ZnO,且呈絮状和花瓣状生长,锌元素质量分数为16.96;,掺杂铽元素后材料的比表面积明显增大,增加了材料与细菌的接触面积,从而抗菌性能显著提高.     

浸渍吸附法制备Ag-SiO2纳米复合抗菌材料的条件优化

运用浸渍吸附法制备了纳米级单分散Ag-SiO2无机复合抗菌材料,结合响应曲面方法,考察了Ag+浓度、反应时间和氨水添加量等因素对材料抗菌率的影响,考虑到材料制备成本,变色控制等多方面因素,选取了最优制备条件,实验结果表明:Ag+浓度为5.9×10-4 mol·L-1,氨水添加量为4.1 mL,反应时间为5.2 h时,材料有最佳的经济效益和抗菌性能,抗菌率达到91.7;.通过TEM、XRD、ICP和BET方法对材料的结构进行表征,结果表明:载体SiO2微球为无定形态;Ag-SiO2抗菌材料微球具有良好的分散性和稳定性,粒径尺寸均匀;Ag+成功负载于SiO2微球表面,负载量为8.10 mg·kg-1.     

载银羟基磷灰石抗菌剂及陶瓷抗菌性能测定

采用最低抑菌浓度(MIC)和抑菌圈法测定载银羟基磷灰石抗菌剂的抗菌性能,采用24 h抗菌法测定载银羟基磷灰石抗菌陶瓷的抗菌性能.实验结果表明:载银羟基磷灰石抗菌剂和陶瓷具有较好的抗菌性能.抗菌剂MIC随抗菌剂中Ag+掺入量的增加而降低,抑菌圈则随抗菌剂中Ag+掺入量的增加而增大,MIC和抑菌圈实验结果一致,二者均能较好评价抗菌剂的抗菌性能.当陶瓷中4.50; Ag-HA型抗菌剂掺入量为9wt;时,陶瓷抗菌率大于99.9;,且抗菌性能的耐久性效果好.     

聚乙烯醇改性磷酸银的光催化活性研究

在制备的磷酸银表面吸附少量的聚乙烯醇(PVA),并通过热处理制备了DPVA/Ag3 PO4复合材料.使用傅立叶红外光谱法(FT-IR)和荧光光谱法(PL)对DPVA/Ag3 PO4复合材料进行表征.分析得知,经聚乙烯醇复合改性的DPVA/Ag3 PO4复合微粒中存在共轭结构,光生电子-空穴对复合率降低,光催化活性得到显著提高.研究了不同条件(复合比例、热处理温度、热处理时间)下制备的复合光催化剂在可见光下催化降解甲基橙的光催化性能.当PVA与Ag3 PO4质量比为1:4000,热处理温度为190℃,热处理1 h时光催化效果最好.     

不同硫化温度对Cu2ZnSnS4薄膜质量及太阳能电池性能的影响

采用ZnS-Sn-CuS作为靶材,利用磁控溅射技术制备了Cu2ZnSnS4 (CZST)薄膜材料及太阳电池,重点研究了不同硫化温度对CZTS薄膜质量及太阳电池性能的影响.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微拉曼光谱仪(Raman)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)分别表征了不同硫化温度下制备的CZTS薄膜的晶相结构、表面形貌、化学组分、相的纯度和光学性能.结果表明:在580℃下所制备的CZTS薄膜光滑致密、结晶质量好,同时化学组分属于贫铜富锌,而且无其他二次相,禁带宽度约为1.5 eV.符合高效率太阳电池吸收层的要求.将CZTS吸收层按照SLG/Mo/CZTS/CdS/i-ZnO/ITO/ Al的结构制备成面积为0.12 cm2的电池并进行Ⅰ-Ⅴ测试.测试结果表明,在580℃硫化后制备的CZTS薄膜太阳电池具有最高的转换效率为3.59;.     

Ag-AgCl/Al2O3复合光催化材料的制备与光催化性能研究

以介孔γ-Al2O3为载体,采用化学沉积-光还原法制备了具有表面金属等离子体效应的Ag-AgCl/Al2O3复合光催化材料.用SEM、TEM、XRD及UV-Vis能谱等对复合材料进行了结构和性能表征,并以10 mg/L的亚甲基蓝(MB)溶液为目标降解物,对复合材料的光催化性能进行了评价.实验结果表明,复合光催化材料在可见光下光照60 min后对亚甲基蓝的降解率达95;以上,总有机碳TOC去除率约为65;,实验制备的Ag-AgCl/Al2O3具有很高的可见光催化活性,循环使用5次后依然具有90;以上的MB降解率.     

CB@SiO2-BaTiO3-Epoxy复合材料制备及性能研究

对炭黑和钛酸钡颗粒进行表面改性,然后作为无机填料填充到环氧树脂中,制备得到CB@SiO2-BaTiO3-Epoxy复合介质材料.研究该复合材料的微观结构,探讨其介电性能、绝缘性能与填料含量和外加场频率等的关系.结果表明:改性后的炭黑、钛酸钡均与环氧树脂有良好的相容性,均匀分散在聚合物基体中;随着CB@SiO2和钛酸钡体积含量的增加,复合材料的介电常数逐渐增大,介电损耗也随之增加,同时漏导电流增加;炭黑和钛酸钡两种无机填料含量具有最优化结构,BaTiO3含量为20vol;、炭黑含量在5vol;的复合介质在低频下出现损耗极小值,这种最优化结构效果在复合材料的电导率上也有体现.当CB@SiO2含量为10vol;,BaTiO3含量为30vol;时,在1 kHz下复合介质材料的介电常数达62.7,介电损耗为0.0632,体积电导率为4.13 × 10-5S/m.     

羟基磷灰石/活性炭复合吸附剂的制备及其除氟性能研究

采用羟基磷灰石(HAP)和活性炭(AC)共混,经过活化烧结制得HAP/AC复合吸附剂.考察了HAP/AC质量比、聚乙烯醇(PVA)浓度、焙烧时间和焙烧温度等因素对吸附剂去除水中氟离子的影响.实验结果表明:HAP/AC质量比为4∶1、PVA浓度3wt;、焙烧温度350 ℃、焙烧时间3.5 h,吸附剂对氟离子的去除效率达到最大值为70.69;.将HAP/AC复合吸附剂用于对模拟含氟废水的吸附研究,通过静态吸附实验和动态柱吸附实验考察了吸附剂对模拟含氟废水的吸附性能,对其吸附机理进行了探讨.结果表明Langmuir等温吸附模型更优于Freundlich模型,且吸附剂对氟离子的吸附主要以表面单分子层吸附为主,吸附过程中具有离子交换能力的活性中心起主导作用.最后将HAP/AC复合吸附剂应用于地氟病区实际含氟废水的处理,以探讨其实际运用的可行性.     

ZnS/镍锌铁氧体磁性光催化剂的制备与光催化活性

采用共沉淀法制备了镍锌铁氧体,并用氨水、乙二胺四乙酸进行表面改性;然后以醋酸锌、硫代乙酰胺和表面改性的镍锌铁氧体为原料,采用超声化学法制备了ZnS/镍锌铁氧体的复合粉体.采用X射线粉末衍射(XRD),高分辨透射电子显微镜(HRTEM)以及所带能谱仪(EDS)对所制得的样品进行了表征,并以太阳光为光源,甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了研究.结果表明:镍锌铁氧体负载的ZnS为立方闪锌矿结构,单个ZnS颗粒尺寸分布在15 ～25 nm之间;ZnS/镍锌铁氧体复合粉体在可见光下具有一定的光催化活性,且具有磁性能可实现磁分离回收.     

Synthesis and characterization of a micro scale zinc oxide–PVA composite by ultrasound irradiation and the effect of composite on the crystal growth of zinc oxide

Micro scale zinc oxide-polyvinyl alcohol (ZnO–PVA) composite has been synthesized by ultrasound irradiation. The properties of the as-prepared ZnO–PVA composite material are characterized by X-ray diffraction (XRD), thermo gravimetric analysis (TGA), transmission electron microscopy (TEM), and diffuse reflection spectroscopy (DRS). A band gap of 3.25 eV is estimated from DRS measurements. The controlled crystal growth of zinc oxide has been studied by using the as-prepared micro scale ZnO–PVA composite as seeds for the crystal growth of ZnO.     

纳米Cu2O/Ag复合材料的制备、表征和抗菌活性研究

通过溶胶-凝胶法制备了单分散性的球形纳米Cu2O,采用无还原剂的取代反应法在上面负载一层纳米Ag,制备了核壳结构的Cu2O/Ag纳米复合材料.利用透射电镜(TEM)分析了纳米Cu2O/Ag的形貌、并用X射线衍射测(XRD)X射线光电子能谱(XPS)分析了其物相组成,利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)研究了其光谱特征,用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌研究Cu2O/Ag抑菌性能.结果表明,Cu2O平均直径为150 nm,表面纳米Ag粒子直径为7 nm,形成核壳结构Cu2O/Ag对大肠杆菌抑菌率为93 ;, 对金黄色葡萄球菌为95;.     

二氧化钛表面改性及其涂布膜光催化性能的研究

采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对二氧化钛进行表面改性,利用粒径和Zeta电位等表征得出最佳改性条件.结果表明,钛酸酯偶联剂对粉体表面改性效果更优.将偶联后的粉体分散在聚乙烯醇中,用涂布的方式将其涂覆在双向拉伸聚丙烯薄膜上,制备了有良好光催化性能的二氧化钛涂布膜.采用微型光泽仪、摩擦系数测定仪、雾度仪等分析了薄膜各项物理性能,当粉体加入量为1;时,涂布膜具有最优的机械性能.通过抗菌和光降解实验分析了涂布膜的光催化性能,当粉体加入量为2;时,薄膜抗菌效果达到最佳的99.2;,并对有机染料降解效果提高近70倍.     

高性能刷状ZnO介晶的制备及其对复合树脂性能的增强作用

无机填料作为齿科复合树脂的主要成分,对其性能影响最为显著。本文以阿拉伯胶为结构导向剂,用热水解法合成了多孔、分级结构的刷状ZnO介晶,其厚度和直径分别为1.2 μm和1.0 μm。通过微流控制法在其表面包覆了4~6 nm无定形SiO₂,以利于其表面硅烷化。通过场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)等对其进行了表征。对ZnO@SiO₂进行硅烷改性处理后,将其作为辅助填料,与改性纳米SiO₂主填料一起添加到Bis-GMA/TEGDMA树脂体系中,光固化得到齿科复合树脂。力学测试表明,ZnO@SiO₂填充质量分数控制在5%以内时可有效提高复合树脂力学性能。与单一二氧化硅填料的复合树脂相比,添加填充质量分数3% ZnO@SiO₂,复合树脂的力学性能表现最佳,其弯曲强度、弯曲模量和压缩强度分别提高了12.9%、6.6%和3.7%,同时还表现出优良的抗菌活性,对变异链球菌抗菌率达98.7%。此外,添加了ZnO@SiO₂介晶填料的复合树脂还具备更好的耐磨性。     

Preparation of amorphous carbon nanotubes using attapulgite as template and furfuryl alcohol as carbon source

Amorphous carbon nanotubes were synthesized by vapor deposition polymerization (VDP) method using attapulgite as template and furfuryl alcohol as carbon source. The morphology and microstructure analysis of the as-prepared samples showed that highly pure amorphous carbon nanotubes were obtained, and determined by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), selected area electron diffraction (SEAD) and energy dispersive X-ray (EDX) spectrum. The Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area analysis indicated that the specific surface area of the as-prepared amorphous carbon nanotubes reaches up to 503.1 m²/g. A hypothesis about the formation mechanism of the amorphous carbon nanotubes was also proposed accordingly.     

Large-scale synthesis of uniform Cu2O stellar crystals via microwave-assisted route

A convenient microwave-assisted process has been applied to prepare stellar Cu₂O crystals. The products were characterized via X-ray diffraction pattern (XRD), transmission electron microscopy images (TEM) and UV-VIS absorption spectrum. The results showed that the as-prepared Cu₂O stellar crystals have regular shape and uniform size distribution. The influences of microwave irradiation and the concentration of starting agents on the morphology of the products were also discussed.     

Preparation and characterization of monolithic methylsilicone xerogels doped with liquid-phase synthesized TiO2

The xerogels of methylsilicone doped with TiO₂ were prepared by incorporation of liquid-phase prepared TiO₂ in methylsilicone matrix. The microstructure and properties of the composite xerogels were investigated by Fourier transform infrared spectra (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), N₂ sorption, and wide-angle X-ray powder diffraction (XRD). The results indicated that the as-prepared TiO₂ particles could be well dispersed in methylsilicone matrix. The different amounts of TiO₂ doped in methylsilicone oligomer solution resulted in different reaction process and microstructure. The thermal stability of the composite monolith was enhanced after doping TiO₂ particles.     

氧分压对化学气相沉积法合成ZnO纳米结构形貌的影响

本文利用化学气相沉积(CVD)法在镀有Au(10 nm)膜的单晶Si(100)上制备了ZnO薄膜,并研究了不同的氧分压对ZnO形貌的影响.借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、结晶质量和晶体生长取向进行了表征.结果表明:当O2分压较小的时候,O2只能与Zn团簇的某些界面发生反应并逐渐结晶生成层状的ZnO微米团簇.当 O2分压较大的时候,ZnO通过二次生长形成由微米柱阵列和表面无序纳米线构成的分层复合结构,并且表面纳米线的密度随着氧分压的增加而增加.高分辨透射电镜(HRTEM)和选取电子衍射(SAED)分析表明,单根纳米线是沿[001]方向生长的ZnO单晶.     

Synthesis and characterizations of nano sized MgO and its nano composite with poly(vinyl alcohol)

Magnesium oxide (MgO) nano particle was synthesized by ultrasound assisted one pot method and thus synthesized nano MgO was mixed with poly(vinyl alcohol) (PVA) to prepare the polymer nano composite. The influence of the nano sized MgO on the structural modification of PVA was evaluated. The particle size and morphology of MgO was confirmed by High Resolution Transmission Electron Microscopy (HRTEM). The properties of PVA/MgO nano composite materials were characterized by Fourier Transform Infrared analysis (FTIR), Thermogravimetric analysis (TGA) and Differential scanning calorimetry (DSC) like analytical tools.