39氧化钛催化光降解聚丙烯纤维的研究
可光催化降解的聚丙烯纺粘非织造布的研究
( 五邑大学 纺织服装系 , 广东 江 门 5 9 2 ) 2 0 0
摘
要:以钛酸丁酯为前驱体采用溶胶一 凝胶法制备 了TO 溶胶 , i: 并采用浸轧 的方法对聚丙烯 纺粘非织造 布进行 了
整理. 试样整理前后强力的 变化表 明 :i: TO 溶胶 整理后 的聚丙烯 纺粘非织造布 光氧化 降解速度加 快,并且
4%以上 的强 力 . 0 可见 普 通 聚丙 烯 的光 老 化 降解 也 不
是处理聚丙烯废弃物的有效措施 . 因此 , 大量用作环
保 购 物袋 以及 一 次 性 卫 生 和 医疗 等 用 即弃 产 品的 聚 丙 烯 纺粘 非 织 造 材 料 的 废 弃 物 给 环 境保 护 带 来 了 巨 大 的压 力 . 为此 ,聚丙 烯 纺粘 非织 造 材料 废 弃物 的 可
原 料 用 于纺 粘 非 织 造 材料 的生 产 具 有 很 大 的 技 术 经
样, 仍属线性 的饱和碳氢化合物 , 其废弃后若焚烧
将产生有害气体 , 若掩埋难 以发生微生物降解. 研究l 3 _ 发现 , 聚丙烯织物掩埋在地下 40 后 , 5 d 未观察到强度 下降 的现象 ;自然条件 下经 1 个 月 的曝 晒仍 具有 2
p l rp l e n n oeswt eta i sl h t er efs r a dte1 : vlm aoo i0 4 94 o po y n s ow vn i t ina o p o d g d at , n 0 1 o ert f ( CH ) y e hh t o a e h u i T
当钛酸丁酯与水 的体积比为 1 1 , 0: 时 所得 TO 溶胶 对聚丙烯纺粘非织造布的光氧化 降解效果最好. i: 关键词 : 光催化 降解; 聚丙烯 ; 纺粘非织造布; 二氧化钛溶胶 ; 后整理 中图分类号 : S 7 . T 143 文献标识码 : A 文章编号 : 6 10 4 ( 0 0 o — 0 6 0 17 - 2 X 2 1 ) 10 3 — 3
聚丙烯用助剂的研究进展
收稿日期:2002-07-23。
作者简介:郭峰,工程师,毕业于浙江大学,现主要从事塑料加工应用研究工作。
聚丙烯用助剂的研究进展郭峰(扬子石油化工股份有限公司研究院,南京,210048) 摘要:介绍了聚丙烯常用助剂的类别、作用机理,并探讨了这几种助剂的发展趋势。
关键词: 聚丙烯 助剂 抗氧剂 光稳定剂 抗静电剂 成核剂 聚丙烯常用的助剂包括抗氧剂、光稳定剂、成核剂等。
1 抗氧剂1.1 抗氧剂的分类1.1.1 自由基俘获剂,即链终止型主抗氧剂,它能与氧化过程中生成的活性自由基结合生成稳定的化合物和低活性的游离基,从而阻止链的传递与增长。
自由基俘获剂主要包括胺类、酚类等。
PP 用胺类抗氧剂可分为醛胺类、对苯二胺类、二苯胺类、脂肪胺类等。
胺类抗氧剂对氧、臭氧、热、光、铜害的防护都很好,抗氧效率很高,但其具有较强的变色性及污染性,故不能用于无色或浅色制品。
PP 用酚类抗氧剂主要包括烷基单酚、烷基多酚、硫代双酚等,大多数酚类抗氧剂都具有受阻酚结构[3]。
酚类抗氧剂是20世纪80年代聚烯烃稳定剂开发研究最活跃的领域之一,酚类抗氧剂抗氧效率优良,并且具有不变色不污染的特点,因此被大量用于塑料工业。
1.1.2 氢过氧化物分解剂,即辅助抗氧剂,它可以分解氢过氧化物而不生成自由基。
PP 用辅助抗氧剂主要包括硫醚类及亚磷酸酯类。
硫醚类抗氧剂与受阻酚之间具有显著的协同效应,赋予PP 以优良的长效热稳定性,但其加工稳定性能略差,树脂及塑料制品易泛黄,耐候性不及亚磷酸酯,并且与受阻胺光稳定剂并用会显著的降低受阻胺光稳定性能的发挥,因此在一定程度上影响并制约了该品种的开发研究。
亚磷酸酯类抗氧剂与受阻酚同样具有良好的协同效应,在赋予聚烯烃加工稳定性、耐热稳定性、色泽改良及耐侯性方面明显优于传统的硫醚类抗氧剂,并且不会与受阻胺光稳定剂产生对抗作用,但其缺点是易水解。
1.1.3 碳自由基捕获剂是20世纪90年代出现的新功能助剂。
具有捕获碳自由基作用的化合物主要包括芳基苯并呋喃酮、羟胺、受阻胺、叔胺氮氧化物、双酚单丙烯酸酯、醌类化合物和苯并二硫杂环化合物等。
聚丙烯腈纤维预氧化过程中氧化反应和环化反应的动力学研究
同温 度 下 氧 化 反 应 速 率 的 变 化 , 析 了 氧 的 扩 散 机 制 . 究 结 果 表 明 : 氧 气 氛 中 的 反 应 活 化 能 高 于惰 性 气 氛 中 的 分 研 含
反 应 活 化 能 , 氧 化 初 期 整 个 反应 速 率 由 环 化 反 应 速 率 控 制 ; 氧 化 温 度 越 高 , 的 结 合 速 率 越 快 , 随着 预 氧 化 预 预 氧 但
在 聚丙 烯腈 ( AN) 碳 纤 维 生 产 过 程 中 , 氧 P 基 预
的空 气 中进 行 , 氧化 过 程 中要 对纤 维 施 加适 当牵 预
化 工 艺 是承 前 ( 丝 ) 后 ( 化 ) 纺 启 碳 的桥 梁 , 影 响 碳 是
纤 维 质 量 、 收 率 和生 产 效 率 的关 键 工 艺 . AN 原 碳 P 丝 的 预 氧化 , 又称 为 热 稳定 化 , 一般 在 1 O 3 0℃ 8~ 0
M a. 0 1 r 2 1
聚 丙 烯 腈 纤 维 预 氧化 过程 中氧 化 反 应 和 环 化 反 应 的 动 力 学 研 究
于美杰h 吴益民 , 波卜 , , 朱 王成国 , 雪 , 林 沈铁伟
( 1山 东 大 学 材 料 学 院 , 南 2 0 6 ; 江 国 泰 密 封 材 料 股 份 有 限 公 司 , 州 3 1 5 ) 济 5 0 1 2浙 杭 1 2 5
朱
波 (9 9 )男 . 授 , 导 , 究 方 向 : 纤 维 及 其 复 合 材 料 , — i zu o 16一, 教 博 研 碳 E ma : h b l
作者简 介
于 美 杰 ( 9 9 ) 女 , 师 , 究 方 向 : 纤 维 及其 复 合 材 料 , — i y me i@s u e u c 1 7一 , 讲 研 碳 E ma : u ie d . d . n l j
聚丙烯非织造布光老化性能的评价方法
聚丙烯非织造布光老化性能的评价方法王向钦漆东岳杨欣卉聚丙烯非织造布按耐用性能分为耐久性非织造布(如服饰用、土木建筑用)和环保可降解性非织造布(如环保型购物袋、农用非织造布地膜等)[1,2]。
聚丙烯非织造布在使用过程中发生的老化主要由太阳光中的紫外线辐射所引起,对聚丙烯非织造布光老化性能的宏观评价方法有自然老化试验法和人工模拟老化实验法,微观分析方法有特性粘度法、差示扫描量热法、红外光谱法等,本文将对聚丙烯非织造布光老化的反应机理及其宏观和微观评价方法进行讨论。
1聚丙烯光老化反应机理自上世纪80年代开始,众多学者对聚丙烯的耐老化性能进行了广泛而深入的研究,发现聚丙烯的老化主要与大分子链上大量存在的叔碳原子有关[3,4],由于叔碳原子具有较强的失电子能力,在有氧的情况下仅需很小的能量就可以使C—H键断裂,形成活泼的叔碳自由基,在受到与聚丙烯中化学键键能相对应的紫外光能量的作用后[5],引起分子链各种反应发生,如链增长、链断裂等[4],最后表现为聚丙烯材料的变色、强度下降、表面龟裂等老化现象。
太阳光中部分波长的紫外光能量与聚丙烯分子中某些化学键键能十分接近,所以聚丙烯中的相应化学键可以吸收紫外线能量,导致化学键的断裂,从而引发光老化[3,6]。
部分太阳光紫外线能量与聚丙烯中典型化学键键能的对应关系见下表。
Gardette等对聚丙烯光老化的反应机理作了总结[4],其反应机理为:活泼的叔碳原子在吸收了紫外光能量后,与空气中的O2发生氧化反应生成过氧化物,然后继续在紫外光能量的作用下进一步发生链增长、链断裂、链终止以及形成支链等反应,最后表现为宏观上的老化行为;不论聚丙烯光老化向什么方向进行,其最终产物中均有羰基的存在,所以很多研究人员采用羰基指数来表征聚丙烯光老化程度[2,7,8]。
这些研究成果为如何评价与衡量聚丙烯非织造布的光老化性能提供了一种新的思路,即通过各种手段分析光老化过程中的微观变化评价其光老化性能,现代化的分析仪器可提供更加稳定可靠的数据,使评价结果更加准确可靠。
聚丙烯酰胺降解研究
聚丙烯酰胺降解研究宫丽斌【摘要】随着我国石油的大量开采,聚丙烯酰胺作为驱油用聚合物得到广泛使用,含聚丙烯酰胺的油田污水在逐年增加,聚丙烯酰胺增加污水的黏度和乳化性,使得采出水油量严重超标,对环境造成很大负面影响.通过氧化反应与光催化反应对聚丙烯酰胺进行降解,使得采出水聚合物大量减少.通过对Fen-ton法和光催化反应中不同因素的影响进行实验,得出最佳反应条件,使聚丙烯酰胺降解率得到提高.本文的研究对实践减少采出水聚合物有重要意义.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2019(039)002【总页数】3页(P6-8)【关键词】聚丙烯酰胺;氧化反应;光催化反应;Fenton法【作者】宫丽斌【作者单位】西山煤电(集团)有限责任公司职业病防治所,山西太原 030053【正文语种】中文【中图分类】TQ326.4引言在我国,油田的开采过程中已经普遍采用聚丙烯酰胺驱油技术,聚丙烯酰胺提高原油采收率的同时也使采出污水黏度及乳化程度升高,如何降解聚丙烯酰胺成为近些年化工领域的一项重要课题[1-3]。
本文从化学降解角度入手,分别对氧化降解与光催化降解进行实验研究,增加聚丙烯酰胺降解率,并对其机理进行分析。
1 样品制备及药剂准备本文所使用的实验药剂主要为聚丙烯酰胺(PAM)、Fenton法所用药剂以及光催化剂,如表1所示。
表1 实验药剂表编号名称产地用途1聚丙烯酰胺巩义市金源化工有限公司原料2FeSO4·7H2O德州市德城区京工实验用品有限公司氧化降解反应试剂3H2O2(30%)德州市德城区京工实验用品有限公司氧化降解反应试剂4TiO2德州市德城区京工实验用品有限公司光催化剂5Fe2SO3德州市德城区京工实验用品有限公司光催化剂2 实验部分本文主要通过化学方法对聚丙烯酰胺进行降解研究,其中包括氧化降解与光催化降解。
在氧化降解实验中使用Fenton法对聚丙烯酰胺进行降解,实验过程中分别考虑温度、FeSO4·7H2O投放量和H2O2(30%)投放量3个因素对降解结果的影响,得出最佳降解结果的实验条件。
光催化氧化技术用于室内挥发性有机化合物净化的研究进展
第52卷第9期 辽 宁 化 工 Vol.52,No. 9 2023年9月 Liaoning Chemical Industry September,2023基金项目: 辽宁省教育厅高校基本科研项目(面上项目LJKZ0622);辽宁省教育厅高校基本科研项目(青年项目LJKQZ2021144)。
收稿日期: 2022-09-06光催化氧化技术用于室内挥发性有机化合物净化的研究进展张焱,张婷婷*,单凤君,王蕊,朱博,温宇(辽宁工业大学 化学与环境工程学院,辽宁 锦州 121001)摘 要: 室内环境中存在的挥发性有机化合物(VOCs)对人体健康有害,在多种空气污染修复技术中,光催化氧化技术(PCO)是最具有发展潜力的方法之一,也是近20年来空气污染修复技术领域研究的热点之一。
二氧化钛(TiO 2)是目前研究最多的光催化降解气态VOCs 的光催化剂之一。
综述了光催化氧化技术在去除空气中VOCs 污染物方面的应用,简要介绍了光催化氧化的基本原理、常见的TiO 2基光催化剂,并就光催化剂的特性(如结晶度、比表面积和表面化学性质)与光催化活性之间的关系对PCO 过程的影响进行了讨论,以期为后续的相关研究提供参考。
关 键 词:挥发性有机污染物(VOCs);光催化氧化;光催化剂;TiO 2中图分类号:O643.36 文献标识码: A 文章编号:1004-0935(2023)09-1354-06室内空气质量(IAQ)对人体健康有着重要的影响[1],长期暴露于室内空气污染物对人类健康有害,并会导致病态建筑综合症,在极端情况下还会导致癌症[2]。
挥发性有机污染物(VOCs)、氮氧化物(NO x )、一氧化碳(CO)和颗粒物是室内空气的主要污染物。
燃烧副产品、建筑材料、办公设备等是室内空气的主要污染源[3-4]。
室内VOCs 主要含有烷烃、芳烃、酯、烯烃、羧酸和醇。
随着人们对室内空气质量的日益关注,许多技术被用于去除室内空气中的VOCs,如吸附[5]、臭氧化[6]、非热等离子体[7]、光催化氧化[8](PCO)技术等。
(整理)华南理工大学级高分子毕业论文题目征集表新汇总表1.
1
罗熙雯(硕士生)
基于两性离子仿生表面的制备与表征
1
张安强(2)
程柳军
基于聚硅氧烷的超分子弹性体的研究
1
刘琼琼
表面活性剂对橡胶/炭黑相互作用的影响
1
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孙振萍
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1
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新型聚芳醚酮的合成与性能研究
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侯有军(2)
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新型光固化体系中填料对性能影响的研究
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1
郭宝春(7)
廖瑞娟
植物多酚改性聚合物复合材料的研究
1
唐征海
聚合物-埃洛石纳米管杂化材料的研究
1
冯文江(保研)
王兰伟
石墨增强天然胶乳的研究
1
曾春芳
离子化无机纳米颗粒的制备研究
1
孙大琴
生物基聚酯导电复合材料
1
廖振斐
新型生物基弹性体的合成
1
刘暄(保研)
陈韬
尼龙磁性塑料的研究
1
王小萍(3)
张雅莲
具有超分子结构的自愈合橡胶的研究
UV固化型聚烯烃专用压敏胶的合成与性能
1
08高丙唐琪
纳米硅溶胶的原位合成与超硬杂化涂料的制备
1
限男生,吃苦耐劳型
刘维锦(2)
织物环保型阻燃整理剂的制备
1
胶原蛋白改性织物的研究
1
吴叔青(2)
离子型硅橡胶材料的制备
1
导热性硅橡胶材料的制备
1
郭建华(2)
硅橡胶的环保再生及硅胶粉在特种橡胶中的应用
1
液体硅橡胶阻尼减振材料的研制
热喷涂制备氧化钛复合涂层研究现状
第30卷第2期江苏理工学院学报JOURNAL OF JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo l.30,No.2 Apr.,20242024年4月陶瓷涂层因其耐磨损、耐高温及耐腐蚀等优点,在海洋舰船、航空航天、能源运输、汽车装备等领域具有广泛的应用前景。
然而,单一物相的陶瓷涂层通常脆性较大、结构缺陷较多,在服役过程中易破裂和剥落,其应用受到限制[1]。
目前,陶瓷涂层的性能改善手段主要有优化制备工艺参数和多相添加。
通过添加其他相,可以在保持原物相优异性能的同时,使涂层拥有多种不同的性能,减少孔隙与微裂纹等缺陷含量,拓展其应用范围[2]。
氧化钛复合涂层是指将氧化钛颗粒与其他材料进行复合,由于氧化钛颗粒具有较好的流动性及相容性,因此,作为第二相添加至涂层中可以提高涂层的韧性、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能[3]。
热喷涂技术是一种表面强化和修复技术,具有工艺简单、成本低、灵活性高等优点,被广泛应用于零件表面以提升其耐磨损、耐腐蚀、耐高温等性能[4-5]。
近年来,采用热喷涂技术制备氧化钛复合涂层获得了广泛关注,一些学者针对涂层相添加、粉体结构设计等方法,研究了不同复合涂层的综合服役性能及二氧化钛对涂层性能的影响机理。
本文根据氧化钛复合涂层使用的材料种类,将其分为氧化物复合涂层、碳及碳化物复合涂层。
基于此,分别从氧化钛复合涂层、氧化物复合涂层、碳及碳化物复合涂层的制备三个方面,系统综述了国内外在有关氧化钛陶瓷涂层耐磨、耐腐蚀性能强化方面的研究情况,并对氧化钛复合涂层的原理和性能优化方法进行了介绍与分热喷涂制备氧化钛复合涂层研究现状吴海东1,燕玉林2,崔方方1,丛孟启1,高祥涵1,楚佳杰1,韩冰源1(1.江苏理工学院汽车与交通工程学院,江苏常州213001;2.军事科学院战略评估咨询中心,北京100091)摘要:氧化钛复合涂层具有优异的耐磨、耐腐蚀性能,常用于关键机械零部件的表面防护。
聚丙烯复合材料在车用内饰件中的应用研究进展
综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2024, 41(1): 75聚丙烯复合材料在车用内饰件中的应用研究进展云 宁(广西机电职业技术学院,广西 南宁 530007)摘 要: 综述了PP复合材料在车用内饰件中的应用研究进展。
使用添加铯钨纳米氧化物粉体改性的PP复合材料用于汽车内饰材料可以降低制件的表面温度。
采用石墨烯-金属有机骨架吸附材料对PP改性,用于汽车内饰材料可以解决气味和挥发性有机物的难题。
低挥发性有机物含量、低有害气体释放量的再生PP复合材料、再生PP组合物可用于制备汽车内饰件。
关键词: 聚丙烯 内饰件 透光性 再生中图分类号: TQ 325.1+4 文献标志码: A 文章编号: 1002-1396(2024)01-0075-04Application of PP composite materials in automotive interior decorationYun Ning(Guangxi Technological College of Machinery and Electricity ,Nanning 530007,China )Abstract : This article reviews the research progress of the application of polypropylene (PP ) composite materials in automotive interiors. PP composite materials modified with cesium tungsten nanooxide powder can be used to reduce the surface temperature of the automotive interior materials. The use of graphene-metal organic skeleton adsorbent material for PP modification can solve the problems of odor and volatile organic compounds in automotive interior materials. Recycled PP composites with low contents of volatile organic compounds and noxious gas release along with recycled PP compounds can be used for automotive interior parts.Keywords : polypropylene; interior part; translucency; recycling收稿日期: 2023-08-27;修回日期: 2023-10-26。
氧化钛光催化分解甲醛原理
氧化钛光催化分解甲醛原理氧化钛(TiO2)是一种常见的催化剂,被广泛应用于环境净化、光催化分解有机污染物等领域。
甲醛(HCHO)是一种常见的有机污染物,具有刺激性味道,对人体健康和环境造成严重危害。
氧化钛光催化分解甲醛的原理是利用氧化钛光催化剂的光催化性能,在紫外光的激发下,产生活性氧自由基,进而分解甲醛分子。
首先,甲醛分子进入氧化钛表面上的活性位点,通过物理吸附或化学吸附与氧化钛表面发生相互作用。
吸附过程中,甲醛通过一些弱化学键(如氢键和范德华力)与氧化钛表面吸附,被限制在氧化钛表面上。
接着,当氧化钛暴露在紫外光下时,氧化钛的导带电子(cb)将被紫外光激发,跃迁到价带(vb)中,留下一个正电荷的空穴。
这些被激发的载流子在氧化钛晶体中扩散,与吸附在表面的甲醛分子发生相互作用。
电子和空穴之间的携带能力是光解离反应的主要因素。
接着,激发的电子和空穴与吸附在氧化钛表面的甲醛分子相互作用,形成一系列的中间产物。
在这个过程中,光生电子可以从氧化钛向吸附在其上的甲醛分子转移,并使甲醛分子发生还原反应。
另一方面,光生的空穴可以从氧化钛向吸附的甲醛分子转移,使甲醛分子发生氧化反应。
最后,甲醛分子在光生电子和空穴的作用下,经过一系列反应途径分解为CO2和H2O等无害产物。
在这个过程中,相邻活性位点吸附的甲醛分子之间也可能发生交叉反应,促进了甲醛的分解过程。
氧化钛光催化分解甲醛的原理可以通过以下几个方面解释。
首先,氧化钛具有较大的比表面积和高的光吸收能力,可以提供足够的活性位点吸附甲醛分子。
其次,氧化钛是一个半导体材料,当暴露在紫外光下时,可以激发光生载流子,促进了甲醛分子的电子和空穴转移。
最后,氧化钛在高价激发电子和低电位空穴的作用下,可以发生还原和氧化反应,分解甲醛分子。
总结起来,氧化钛光催化分解甲醛的原理是通过氧化钛光催化剂在紫外光的激发下产生活性氧自由基,与吸附在其表面上的甲醛分子发生反应,最终分解甲醛为无害产物。
二氧化钛及其复合薄膜光催化降解性能研究共3篇
二氧化钛及其复合薄膜光催化降解性能研究共3篇二氧化钛及其复合薄膜光催化降解性能研究1二氧化钛及其复合薄膜光催化降解性能研究光催化降解是一种利用光照射催化剂表面,使有机污染物在光催化作用下分解为CO2和H2O的技术。
其中,二氧化钛是一种重要的光催化剂,具有极高的光催化活性和稳定性,已被广泛应用于环境保护和清洗产业。
为了提高二氧化钛的光催化效果,我们研究了二氧化钛及其复合薄膜的光催化降解性能。
实验中,我们采用溶胶-凝胶法制备了二氧化钛光催化剂,通过X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其晶体结构和形貌进行了分析。
同时,我们利用旋涂法制备了不同复合薄膜,包括Bi2O3/二氧化钛、WO3/二氧化钛和ZnO/二氧化钛。
通过可见光催化降解染料试验和光催化氧化亚硝酸试验,我们研究了不同光催化剂的光催化降解性能。
实验结果表明,相较于纯二氧化钛光催化剂,复合薄膜光催化剂对有机污染物和氧化亚硝酸的降解效果表现更好,降解率明显提高。
其中,ZnO/二氧化钛复合薄膜表现出最好的光催化降解性能,其对甲基橙的降解率可达96.5%。
此外,我们还通过光致发光谱(PL)、紫外-可见吸收谱(UV-vis)和光电流谱(PEC)等手段,研究了不同光催化剂的光催化机理和电荷分布。
实验结果表明,复合薄膜光催化剂的光生成电子和空穴均分布更加均匀,电荷分离效果更好,从而提高了光催化剂的活性。
综上所述,本实验研究了二氧化钛及其复合薄膜的光催化降解性能,优化了光催化剂的组成和结构,提高了光催化剂的光催化活性和稳定性。
这对于二氧化钛的应用和环境保护具有重要意义本实验研究表明,通过制备二氧化钛复合薄膜,可有效提高光催化降解有机污染物和氧化亚硝酸的效率。
其中,ZnO/二氧化钛复合薄膜表现出最好的光催化降解性能。
通过光致发光谱、紫外-可见吸收谱和光电流谱等手段,研究了不同光催化剂的光催化机理和电荷分布,发现复合薄膜光催化剂的活性更高。
因此,本研究对于提高二氧化钛光催化剂的应用效率和环境保护具有重要意义二氧化钛及其复合薄膜光催化降解性能研究2二氧化钛及其复合薄膜光催化降解性能研究随着环境污染问题的日益严重与可持续发展理念的普及,光催化降解技术已成为目前较为先进和有效的处理污染物的方法之一。
环保可降解聚丙烯纤维及制品
收 稿 日期 : O6 0 — 0 2O — 7 2
12 聚丙 烯纤 维 降解 . 普 通 聚丙 烯 纤维 及 其 织物 使 用 过程 中受 温度 、
光照作用 自身会发生缓慢降解 ,降解过程是不可控
的 ,织物 碎 片会造 成环 境污染 。 超细 二 氧化钛 由于晶体粒 径 的减小 ,其最 大 吸 收 波长 30m,大 于 老 化测 试 波长 24m,粉 体 表 2n 5n 现 出明显 的光催 化 活性及 高 的表 面积 。每一个 超 细 二 氧化钛 均可 作为一 个单 独 的 自由基源 而引 发周 围 基体 的光催 化 反应 ,聚 丙烯 的碳氢 键被 破坏 氧化 生 成过 氧化 自由基 ,在 聚合 物表 面很 容易 与活泼 氢反
摘要 :介绍了一种改性环保可降解聚丙烯纤 维及其制品奥力芬环保布 ,该产品用于户外帐篷 、广告伞 、 太阳伞 、沙滩椅等 。在一年半的使用寿命期 内,具备较 强的抗老化 、抗 紫外 性能 ;一年 半使用 寿命外 ,该
产品能快 速生物降解 ,对环境不造成污染 。
关键词 :聚丙烯纤 维 ;奥力芬 ;降解 ;抗 老化
应生 成更 富反应 性 的过氧 化氢 自由基 ,可溶于碳 氢
作者简 介 :金
鹏 (98 ) 1 一 ,男,浙江临海人,大专, 7
主要从事纺织新产品的开发与生产管理 。
化合 物且 能扩 散到 聚合物 内 ,它与 聚合物结 构上 的
43 ・
维普资讯
20 年 兄代l织校1第 2 07 2 『 ‘ ’ 期
生产 技术 — —
活 泼氢进 一 步反应 生成 过氧 化氢 ,反应 产物 与过 渡
降解法与氢调法生产聚丙烯高熔指纤维料的探讨
降解法与氢调法生产聚丙烯高熔指纤维料的探讨摘要:纤维料对树脂的要求是分子量小,分子量分布窄,以及二甲苯可溶物在2%~5%间变动,一般可用过氧化物降解剂将树脂降解或在聚合时加入较多氢气进行生产,前者称为降解法,后者称为氢调法。
两种方法都需要使用新的催化剂(指不同于本生产拉丝料和薄膜料使用的催化剂)。
降解法主要通过使用调节挤压机相关参数来完成生产过程,氢调法主要是通过调节氢气用量进行生产控制,直接生产粉料产品。
本文介绍了两法原理、工艺、产品,并对两法进行比较。
关键词:降解法与氢调法;聚丙烯;高熔指纤维料引言随着我国大量油田进入三个产油阶段,聚丙烯输油技术得到了广泛应用。
聚丙烯酰胺增加了原油的回收,但也提高了再生废水的粘度和乳化率,减少了乳液滴的粒径,增加了废水处理的难度。
传统的聚合物废水处理工艺(二次沉淀-压力过滤,自然沉淀-油去除-压力过滤,交叉聚合物粉尘过滤-压力过滤)难以满足低、中渗透层的水质要求。
因此,国内外科学家对提取废水中聚丙烯酰胺的化学降解进行了广泛的研究。
聚丙烯酰胺化学降解技术是油田聚合物水处理的主要技术之一,根据不同的机理和降解工艺,化学降解技术可分为氧化降解、光降解和光催化降解。
1降解法基本原理降解方法是在挤出过程中加入过氧化物作为分子量调节剂,使用过氧化物与聚丙烯进行长链分子反应,使长链分解成短链,降低平均分子量,获得所需的聚丙烯熔体指数,同时缩小聚丙烯的分子量分布,又称控制荧光聚丙烯(CR-PP)。
反应机理是过氧化物首先分解成自由基,自由基将聚丙烯质量分子链捕获到氢气上,使聚丙烯质量分子链断裂,最后这些断链由于分化而终止,以获得小分子产物。
一般认为聚丙烯在230°C不接触氧气的情况下是稳定的,造粒机此生产时筒体温度为220°C,因此可以认为此生产在造粒过程中没有发生热降解作用。
2专用聚丙烯树脂的生产方法1)催化剂的氢调节是有效的。
在生产普通催化剂时,流量大于35g/10min的聚丙烯树脂溶液有一定的难度,高效催化剂可以大大提高氢对聚丙烯聚合的灵敏度,少量的氢可以大大提高溶液的流量。
多手段研究分析聚丙烯的热氧老化机理
多手段研究分析聚丙烯的热氧老化机理摘要:聚丙烯作为一种常见的高分子材料,因其具备性能优异、易加工且价格低廉等优点而广泛应用于建筑防水等行业。
例如以聚丙烯为主要原料之一制备的热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材,具有抗老化性好、拉伸性能优良、施工方便等优点,目前在国内的产量与销量均呈上升趋势,具有广阔的应用前景。
本文主要分析多手段研究分析聚丙烯的热氧老化机理。
关键词:聚丙烯;热氧老化;动态热机械分析法;红外光谱法;力学性能;表面形貌引言对聚丙烯片材进行热氧老化,采用动态热机械分析法、拉力机测试其机械性能、力学性能的变化,随着热氧老化时间的延长,聚丙烯的分子链段受到破坏,机械、力学性能显著下降。
FT-IR测试结果表明,聚丙烯片材在老化过程中存在诱导期,初期积聚能量,到一定程度后会迅速老化并发生大幅度降解。
超景深显微镜观察结果表明,聚丙烯片材在老化过程中,表面形貌出现了较大的缺陷,表层结构受到破坏。
1、实验部分1.1原料聚丙烯颗粒:荷兰利安德巴塞尔公司。
1.2设备动态热机械分析仪:DMA,瑞士METTLERTOLEDO公司;傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR):IS50,美国ThermoFisher公司;超景深三维数码显微镜:SVM6,德国LeicaMicrosystem公司;微机控制电子万能试验机:ETM503B,深圳万测试验设备有限公司。
1.3样品制备将聚丙烯颗粒在215℃熔化后注塑成型制作聚丙烯片材,并放置在23℃、相对湿度50%的房间内养护7d。
养护结束后将聚丙烯片材放入烘箱进行115℃老化,分别老化0d、7d、15d、30d、45d、60d,取出静置至室温后进行性能测试。
1.4样品测试与表征在拉伸模式下,对聚丙烯片材进行动态热机械扫描测试,频率范围为0.1~100Hz,观察其模量随老化时间的变化;将聚丙烯片材裁成GB27789—2011《热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材》规定的哑铃Ⅰ型,拉伸速度为(250±50)mm/min,测试其拉伸强度;采用傅里叶变换红外光谱仪对样品进行扫描,扫描次数为16次,扫描范围为4000~400cm-1,分辨率为4;采用400~4000倍镜头进行超景深显微测试,观察聚丙烯片材表面放大2000倍的形貌特征。
氧化钛的作用范文
氧化钛的作用范文氧化钛(Titanium dioxide)是一种广泛应用于各个领域的无机物质,它在工业和科技领域发挥着重要的作用。
下面,我将详细介绍氧化钛的作用及其在不同领域中的应用。
首先,氧化钛在光催化领域有着重要的应用。
光催化是利用光能将光催化剂上的电子转移到它们的表面上产生的一种化学反应。
氧化钛以其优异的催化性能在环境净化、清洁能源生产等方面表现出了很大的潜力。
例如,在水处理领域,氧化钛可以通过催化反应氧化水中的有机物和有害物质,将其分解为无害的物质,从而提高水的质量。
此外,在空气净化方面,氧化钛可以将空气中的污染物质转化为二氧化碳和水,从而达到净化空气的效果。
其次,氧化钛在光催化杀菌领域也有广泛的应用。
光催化杀菌是通过光能和催化剂的作用,生成具有杀菌作用的活性物质,从而达到杀灭细菌、病毒和真菌的目的。
氧化钛具有很好的抗菌性能,可以在生物医学领域中用于制备抗菌涂层和材料。
此外,氧化钛还可以应用于食品加工、水处理等领域,用于杀灭食品中潜在的致病菌和净化水源。
另外,氧化钛还在太阳能电池领域有重要的应用。
太阳能电池是将太阳光转化成电能的装置,其效率和稳定性取决于所使用的吸光材料。
氧化钛具有良好的光吸收性能和电子传导性能,因此被广泛应用于太阳能电池中。
此外,氧化钛还可以用于制备光催化剂,提高太阳能电池的效率和稳定性,从而推动太阳能电池技术的发展。
此外,氧化钛还在陶瓷行业、造纸工业和橡胶工业中有重要的作用。
在陶瓷行业中,氧化钛可以用作增白剂,提高陶瓷制品的亮度和透明度。
在造纸工业中,氧化钛可以用作填充剂和涂料,提高纸张的质量和光泽度。
在橡胶工业中,氧化钛可以用作填充剂和增白剂,提高橡胶制品的强度和白度。
最后,氧化钛还在化妆品领域有广泛的应用。
氧化钛具有良好的遮盖性和护肤性能,可以用于制备防晒霜、粉底液和彩妆产品。
此外,氧化钛还可以通过光散射作用来改善肌肤的光泽度和均匀度,使皮肤看起来更加光滑细腻。
综上所述,氧化钛在多个领域中具有重要的应用。
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纳米二氧化钛催化光降解聚丙烯纤维的研究刘青山1,2,严玉蓉1,赵耀明1收稿日期:2004-09-02(1华南理工大学高分子材料系,广东广州,510640;2广东轻工职业技术学院轻化系,广东广州,510300)摘要:在聚丙烯中加入0.3wt%~1.5wt%的锐钛矿型纳米二氧化钛,通过共混熔融纺丝纺制成纤维。
通过分析PP /TiO 2共混纤维在人工加速紫外光降解和自然光降解过程中拉伸断裂伸长率和表面形态的变化情况,从而研究了共混纤维中锐钛矿型纳米二氧化钛对聚丙烯纤维光氧化降解性能的影响。
结果说明,在实验范围内,无论是在253.9nm 的紫外光照射的人工加速光降解还是自然光降解过程中,锐钛矿型纳米TiO 2的含量越高,聚丙烯纤维试样的断裂伸长率降低速度就越快;同时,紫外光照射纤维试样192小时之后,由SEM 照片发现的纤维表面损伤程度也随着其中TiO 2含量的升高而越发严重。
这说明,锐钛矿型纳米TiO 2对聚丙烯的光氧化降解具有明显的催化作用,可以用作聚丙烯的一种高效光敏剂。
而且其含量越高,这种催化作用越强。
据此,对聚丙烯纤维的光氧化降解可在一定程度上进行调节,从而得到聚丙烯的可控光降解材料。
此外,人工加速紫外光降解和自然光降解所得试样的降解规律基本一致,在一般的光老化降解研究中可以用前者代替后者。
关键词:聚丙烯,纳米二氧化钛,加速紫外光降解,自然光降解中图分类号:TQ325.1+4Study on Controlled Degradation of PolypropyleneLIU Qing-shan 1,2,YAN Yu-rong 1,ZHAO Yao-ming 1(1Department of Polymer Science and Engineering ,South China University of Technology ,Guangzhou 510640,Guangdong ,China ;2Department of Chemical Engineering ,Guangdong Industry Technical College ,Guangzhou 510300,Guangdong ,China )Abstract :0.3wt%~1.5wt%of nano-TiO 2(anatase )were added into polypropylene (PP )to prepare PP /TiO 2composite ,which was spun into fibers.The influence of nano-TiO 2on photo oxidative degradation of PP in ar-tificial accelerated UV light weathering and natural weathering were studied by mechanical properties monitoring and scanning electronic microscopy (SEM ).It is demonstrated that nano-TiO 2(anatase )shows a photocatalytic effect for the photodegradation of polypropylene in either accelerated or natural weathering experiment and can be a highly effective photosensitizer for it.Thus ,the photodegradation of polypropylene can be controlled accordingly and a controlled degradable material of polypropylene can be obtained.In addition ,the results gotten from acceler-ated weathering are roughly the same with those gotten from natural weathering ,and the former can replace the lat-ter in some degradation studies.Key words :polypropylene ,nano-TiO 2,accelerated weathering ,natural weathering 聚丙烯由于具有力学性能好、化学性能稳定、易加工、成本低等优点,广泛应用于工农业生产和日常生活之中。
2002年,聚丙烯的全球消费量已经达到了34,150kt [1],在所有的聚合物中已排名第二,且今后还会以相当高的速度继续发展。
但是,由其废弃物而产生的环境问题也令人忧虑。
目前,对废弃物的主要处理方式是(1)填埋或焚烧,但填埋需要占用和污染本已十分紧张的土地资源,焚烧则需要大量投资并且产生二噁英等有毒有害物质,对环境造成二次污染;(2)回收利用,但不能根本解决废弃物的问题。
因此,从1970年代开始,逐渐兴起了可降解高聚物材料的研究和应用[2~11]。
其中,可光降解聚丙烯是研究的重点之一[7~11]。
TiO2可以吸收350nm以下的紫外光,对聚合物的降解产生两种截然相反的效应:光屏蔽效应和光催化效应。
一般认为,金红石型TiO2以光屏蔽效应为主,而锐钛矿型TiO2则以光催化效应为主[12]。
本实验以锐钛矿型纳米TiO2作为光敏剂,研究了其在人工加速紫外光降解试验和自然光降解试验中对聚丙烯光氧化降解性能的影响。
1 实验部分1.1 主要原料聚丙烯(Prolen,切片),PolyBrazil Himont公司;锐钛矿型纳米TiO2为实验室自制,且经过钛酸酯偶联剂的处理,粒径为10~20nm。
1.2 试样制备及试验在185℃下,将聚丙烯与TiO2粉体在Brabend-er转矩流变仪中混合10分钟,制成含有20wt%纳米TiO2的母粒,然后按配方与聚丙烯共混进行熔融纺丝。
纺丝温度230~245℃,纺丝速度为150m/min。
初生纤维在60℃~70℃下、经4倍拉伸后制得成品纤维。
然后再将其分成两组,一组置于紫外灯老化试验箱中进行人工加速紫外光降解试验,另一组置于户外屋顶进行自然光降解试验,间隔一定时间后取样进行测试。
1.3 实验仪器及检测手段Brabender转矩流变仪,德国Brabender公司;单螺杆纺丝机(螺杆直径25mm,L/D=26);人工加速老化试验箱(20W,波长λ以253.9nm为主),实验室自制;YG001型单纤电子强力仪,江苏太仓纺织仪器厂;S-510型扫描电子显微镜,日本HITACHI公司。
2 结果与讨论2.1 力学性能分析对于聚合物材料的降解,目前有多种表征方法,但多数研究者均用材料在拉伸断裂过程中断裂伸长率的保持率作为主要的表征方法之一[13~15]。
图1显示了自然光降解过程中,纳米TiO2添加量对纤维试样拉伸断裂伸长率的影响。
可以看到:随纳米TiO2用量的提高,聚丙烯纤维光氧化降解的诱导期逐渐缩短,纤维试样断裂伸长率的降低速度逐渐加快。
对于不含TiO2的空白试样其断裂伸长率经过69天的自然降解之后,仍然保留了其原有伸长率的13%;而TiO2的含量在0.3wt%~1.5wt%的所有试样在29天后,其伸长率就已经降低到了只有原有伸长率的4%以下。
这说明纳米TiO2可以大大提高聚丙烯纤维的自然光降解速度。
据此,通过调节TiO2的添加量对聚丙烯材料的光降解速度进行调控,从而在一定范围内得到可控光降解聚丙烯材料。
图1 自然光降解过程中纳米TiO2添加量对共混纤维断裂伸长率的影响对于在紫外光加速降解过程中,纳米TiO2粉体添加量对纤维拉伸断裂伸长率的影响则如图2所示。
图2 加速光降解过程中纳米TiO2添加量对共混纤维断裂伸长率的影响由图2可见,不含纳米TiO2的聚丙烯纤维的断裂伸长率变化曲线中存在着诱导期,但随着TiO2含量的升高,诱导期逐渐减小,到含量为1.5%时基本消失。
另外,随着锐钛矿型纳米TiO2用量的增加,共混纤维的断裂伸长率随时间延长而降低的速度也逐渐加快。
到TiO2的含量达到1.5%时,基本变成了完全依指数规律下降的变化趋势。
这表明,纳米TiO2在本实验所采用的波长范围内对聚丙烯光氧化降解表现出较强的催化活性,而且TiO2的含量越高,其光氧化降解的速度越快。
这与图1中所示的自然光氧化降解的结果是一致的。
所以,人工加速光氧化降解在一定程度上可以用于代替自然光降解实验,以缩短实验周期。
2.2纤维表面形态分析图3 聚丙烯纤维试样经过253.9nm紫外光照射192h前后的SEM照片(a)未降解;(b)含0.0%TiO2,(c)含0.3%TiO2,(d)含0.6%TiO2,(e)含0.9%TiO2,(f)含1.2%TiO2,均降解192h图3为253.9nm紫外光照射下,纤维试样加速光降解前后的SEM照片。
由图3可以明显看出,由于TiO2的加入,加速了聚丙烯大分子链的光氧化降解断裂,所以含有TiO2越多的试样,其表面因光氧化降解而受到损伤的程度就越严重。
试样在降解试验之前表面光滑,没有孔洞和裂纹;而降解192小时之后,纤维试样的表面受到了不同程度的损伤。
不含纳米TiO2的(b)所受到的损伤最小,仅在表面出现微小的孔洞;含0.3wt%TiO2的(c)试样则在表面出现了相对较多和较大的孔洞;含0.6wt%TiO2的(d)试样产生了更严重的裂缝和大尺寸的孔洞,光氧化降解所导致的纤维表面损伤逐渐深入到了纤维的内部;含有1.2wt%TiO2的(e)试样在部分表面发生了粉化和表层的脱落;含有1.5wt%TiO2的(f)试样则在整个表面都发生了更严重的粉化、表层脱落,以及由此而产生的大尺寸孔洞。
3 结论通过对加速紫外光降解试验与自然光降解试验所得聚丙烯纤维试样进行拉伸断裂伸长率的分析,和对加速光降解试样进行SEM分析,可以得出如下结论:(1)在本实验条件下,无论是在人工加速光降解还是自然光降解,锐钛矿型纳米TiO2都对共混聚丙烯纤维的光氧化降解具有明显的催化作用,锐钛矿型纳米TiO2可以作为聚丙烯的一种高效光敏剂。
(2)在添加量为0.0%~1.5%的实验范围内,无论是对于人工加速光降解试验还是自然光降解试验,锐钛矿型纳米TiO2的含量越高,对聚丙烯光氧化降解的催化作用就越强。
据此,通过调节TiO2的添加量对聚丙烯材料的光降解速度进行调控,从而在一定范围内得到可控光降解聚丙烯材料。