PLATiO2纳米复合材料的制备与性能研究
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究
纳米TiO2材料的制备及其光催化性能研究随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。
环境问题已严重影响现代文明的发展，有机污染物具有持久性的特点而长期威胁人类健康，开发和设计仅利用太阳能即可完成对有机污染物降解的新材料将会是解决环境问题的有效方法之一。
纳米TiO2作为一种光催化材料，具有优异的物理和化学性质，因而被广泛应用和重点研究。
本文就纳米TiO2材料的制备及其光催化性能展开探讨。
标签：纳米TiO2;光催化;制备方法;光催化效能引言半导体光催化技术是解决环境污染与能源短缺等问题的有效途径之一。
以二氧化钛为代表的光催化剂在染料敏化太阳能电池、锂离子电池、光伏器件以及光催化领域表现出明显的使用优势.但是TiO2本身的弱可见光吸收、低电导率、高载流子复合速率限制了其在工业生产中的进一步使用。
科技工作者一般通过掺杂、半导体复合、燃料敏化、表界面性质改性等方法提高TiO2的光电化学性能，使其能在生产实践中广泛应用。
1、TiO2材料简介TiO2在自然界中的主要存在形态为金红石、锐钛矿和板钛矿三种晶型，其中金红石是TiO2的高温相，锐钛矿和板钛矿两种形态是TiO2的低温相。
在三种晶型中光催化活性最好的为锐钛矿型TiO2。
锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV 与之对应的激发波长为387nm。
所以，TiO2作为光催化剂在紫外光条件下具有催化活性，在可见光下一般没有活性。
只有对它的结构进行改性，使它的禁带宽度得以缩小，才可以实现材料在可见光条件下的催化降解反应。
改性的方式目前主要有以下几种方法：通过改变晶体内部结构来改变催化剂禁带宽度的离子掺杂方法，通过形成异质结改变能带结构的半导体复合法，提高催化剂对光的吸收能力的表面光敏化法，增大催化剂比表面积使晶粒细化的负载载体法等。
光催化材料中电子e一和空穴h十的浓度会影响有机物的降解速度。
粒径的减小能够使表面原子增加，使光催化剂吸收光的效率显著提高，使其表面e一和h十的浓度增大，从而提高光催化剂的催化活性。
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》范文
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和人类对环保问题的日益关注，光催化技术作为新兴的绿色技术领域受到了广泛的关注。
纳米TiO2复合材料作为一种高效的光催化剂，具有广泛的应用前景。
本文旨在研究纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能，为实际应用提供理论依据。
二、文献综述纳米TiO2复合材料因其独特的物理和化学性质，在光催化领域具有广泛的应用。
其制备方法、性能及应用已成为研究热点。
目前，制备纳米TiO2复合材料的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中，溶胶-凝胶法因其操作简便、制备条件温和等优点备受关注。
而光催化性能的研究主要关注其对有机污染物的降解、抗菌性能及自清洁等方面的应用。
三、实验方法（一）实验材料实验中所需材料主要包括TiO2纳米粉体、表面活性剂、溶剂等。
所有材料均需符合实验要求，保证实验结果的准确性。
（二）制备方法本文采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2复合材料。
具体步骤包括：将TiO2纳米粉体与表面活性剂混合，加入溶剂进行搅拌，形成溶胶；然后进行凝胶化处理，得到凝胶；最后进行热处理，得到纳米TiO2复合材料。
（三）性能测试本实验通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
同时，通过光催化实验测试其光催化性能，以降解有机污染物为评价指标。
四、实验结果与分析（一）表征结果通过XRD、SEM和TEM等手段对制备的纳米TiO2复合材料进行表征。
结果表明，制备的纳米TiO2复合材料具有较高的结晶度和良好的分散性。
（二）光催化性能测试结果以降解有机污染物为评价指标，对制备的纳米TiO2复合材料进行光催化性能测试。
结果表明，该材料具有优异的光催化性能，能够有效降解有机污染物。
此外，我们还研究了不同制备条件对光催化性能的影响，为优化制备工艺提供依据。
五、讨论本实验研究了纳米TiO2复合材料的制备方法及其光催化性能。
TiO2纳米粒子的合成及其光催化性能研究-实验讲义-2014
TiO2纳米粒子的制备及光催化性能研究一、实验目的1. 了解TiO2纳米多相光催化剂的催化原理及其应用;2. 掌握纳米金属氧化物粒子粉体的制备方法；3. 掌握多相光催化反应的催化活性评价方法；4. 了解分析催化剂结构及性能之间关系的方法。
二、仪器与药品四氯化钛(TiCl4)、钛酸四丁酯［Ti(0Bu)4］、罗丹明B盐酸、硝酸、无水乙醇、去离子水、磁力搅拌器、烘箱、控温马弗炉、低速离心机、分光光度计烧杯、离心试管、容量瓶、移液管三、实验原理1. TiO2纳米粒子的制备反应原理本实验采用有机和无机两种钛盐前体来制备TiO2纳米粒子(1) .以钛酸四丁酯Ti(0Bu)4为前体通过溶胶-凝胶法制备TiO2纳米粒子以钛醇盐Ti(OR)4( R为-C2H5, -C3H7, -C4H9等烷基)为原料，在有机介质中通过水解、缩合反应得到溶胶，进一步缩聚制得凝胶，凝胶经陈化、干燥、煅烧得到纳米TiO2, 其化学反应方程式如下：水解：Ti(OR) 4 + nH20 - Ti(OR)(4-n) (0H)n + nROH缩聚：2Ti(OR)(4-n)(OH)n - ［Ti(OR)(4-n)(。
册母。
+ 出0制备过程中各反应物的配比、搅拌速度及煅烧温度对所得TiO2纳米粒子的结构和性质都有影响。
⑵.以四氯化钛(TiCl4)为前体水解制备TiO2纳米粒子由于Ti离子的电荷/半径比大，具有很强的极化能力，在水溶液中极易发生水解。
发生的化学反应方程式如下：TiCl4 + 2H2O >TiO2 + 4HCl制备过程中各反应物的配比、反应温度、搅拌速度、溶液pH值及煅烧温度对所得TiO2纳米粒子的结构和性质都有影响。
2. TiO2光催化原理根据固体能带理论，如图1所示，TiO2半导体的能带结构是由一个充满电子的低能价带(valenee band, VB.)和空的高能导带(conduction band, C.B.)构成。
价带和导带之间的不连续区域称为禁带(禁带宽度Eg)。
TiO_2_石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究_周建伟
第42卷第4期人工晶体学报Vol．42No．42013年4月JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS April ，2013TiO 2/石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究周建伟1，2，王储备1，禇亮亮1，张明瑛3，史磊3（1．新乡学院能源与燃料研究所，新乡453003；2．清华大学化学系，北京100084；3．新乡学院化学与化工学院，新乡453003）摘要：以TiCl 3和氧化石墨（GO ）为原料，采用简便的原位液相法制备了TiO 2/石墨烯（RGO ）纳米复合材料。
利用XRD 、SEM 、XPS 和UV-Vis 光谱表征了其微观结构及性能，实验考察了复合材料光催化还原CO 2性能，探究了其光催化反应机理。
研究表明，TiO 2/石墨烯纳米复合材料具有显著的光催化还原活性，光催化反应产物选择性高，反应6．0h 甲醇的累积产量为3．43mmol /L ，石墨烯的协同效应提高了TiO 2半导体的光催化活性和反应效率。
关键词：TiO 2/石墨烯复合材料；光催化；协同效应；反应机理中图分类号：O643．36文献标识码：A 文章编号：1000-985X （2013）04-0762-06收稿日期：2012-10-14；修订日期：2012-12-12基金项目：河南省高校科技创新人才支持计划项目资助（2010HASTIT040）作者简介：周建伟（1966-），男，河南省人，教授，博士。
E-mail ：jwchow@163．com Preparation and Photocatalytic Performance of TiO 2/GrapheneNano-composite MaterialZHOU Jian-wei 1，2，WANG Chu-bei 1，CHU Liang-liang 1，ZHANG Ming-ying 3，SHI Lei 3（1．Institute of Energy and Fuel ，Xinxiang University ，Xinxiang 453003，China ；2．Department of Chemistry ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China ；3．College of Chemistry and Engineering ，Xinxiang University ，Xinxiang 453003，China ）（Received 14October 2012，accepted 12December 2012）Abstract ：TiO 2/graphene composite photocatalyst has been prepared by a facile liquid phase deposition method using titanium trifluoride and graphene oxide as the raw materials．The products were characterized by X-ray diffraction ，scanning electron microscopy ，X-ray photoelectron spectroscopy and UV-Visible analysis．It was found that the reduction graphene was covered with petal-like anatase TiO 2nanoparticles ，which were more uniform and smaller in size．The photocatalytic activities were evaluated using the photocatalytic reduction of CO 2．Photocatalytic reduction of CO 2with H 2O in the aqueous phase is studied by using TiO 2/graphene catalyst under UV irradiation．The results showed that the compostie exhibitedsignificantly photocatalytic reduction activities and reaction products high selectivity ，reaction 6h methanol accumulated production for 3．43mmol /L．Graphene effectively improved the photocatalytic activity and reaction efficiency of the semiconductor ，and synergistic effect was obvious．Key words ：TiO 2/graphene composites ；photocatalysis ；synergistic effect ；reaction mechanism1引言人工光合成是CO 2转化和利用的创新技术，它利用太阳能激发半导体光催化材料产生光生电子-空穴，第4期周建伟等：TiO2/石墨烯纳米复合材料制备及其光催化性能研究763以诱发氧化-还原反应将CO2与水合成碳氢燃料。
聚乳酸纳米复合材料的制备及性能
聚乳酸纳米复合材料的制备及性能本文讨论了聚乳酸（PLA）的改性方法一复合改性。
主要论述了三种复合类型：聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。
标签：聚乳酸；复合材料；生物降解聚乳酸（PLA）是生物降解塑料中最优异的产品之一，它生物相容性好，无毒无刺激。
但其固有缺陷如脆性大、耐热性差、成本高等限制了它的广泛应用。
因此聚乳酸改性成为研究焦点。
纳米复合改性因操作简单，效果立竿见影而成为聚乳酸改性领域的主要研究方向。
1 聚乳酸纳米复合材料目前制备的聚乳酸纳米复合材料主要有3类：聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。
1.1 聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料用来增强聚乳酸的刚性纳米粒子主要包括SiO2、CaCO3、TiO2等。
Li等研究了纳米SiO2对PLA复合材料性能的影响。
结果表明改性后PLA复合材料具有高的储能模量和降解速率。
周凯等通过熔融共混制备了PLA/CaCO3复合材料，发现CaCO3使PLA的断裂从脆性转变为韧性，复合材料的耐热性和结晶性都得到提高。
莊韦等通过原位聚合法制备PLA/TiO2纳米复合材料，结果表明复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度提高；拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率增大。
环氧基笼型倍半硅氧烷（POSS）也可以改性聚乳酸。
于静等制备了PLA/POSS 复合材料，发现POSS可以提高PLA的结晶速率、力学性能和降解速率。
1.2 聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料层状硅酸盐具有片层结构，片层之间可以容纳聚合物分子。
沈斌等制备了PLA/MMT纳米复合材料，结果表明复合材料力学性能得到改善，结晶度提高。
马鹏程等用有机改性蒙脱土（OMMT）制备PLA复合材料，结果表明形成插层还是剥离结构取决于OMMT含量。
3%OMMT可以提高PLA 的力学性能和热性能；OMMT增加了PLA熔体强度，在挤出发泡时充当成核剂，降低发泡剂气体向熔体外部的扩散。
La2Ti2O7及其复合材料的合成及光催化性能的研究
La2Ti2O7及其复合材料的合成及光催化性能的研究La2Ti2O7是一种具有良好催化性能的钙钛矿型氧化物材料，近年来备受关注。
它具有良好的光催化活性、热稳定性和光学性能，因此在环境净化、光电催化和光催化水分解等领域有着广泛的应用前景。
La2Ti2O7的制备主要有固相法、溶胶-凝胶法和水热法等。
其中，在固相法中，La2O3和TiO2按照一定的摩尔比例混合，然后在高温下进行退火处理，最终得到La2Ti2O7。
溶胶-凝胶法则是通过将金属盐或金属有机化合物与有机物混合，然后进行水热处理和焙烧，制备出La2Ti2O7。
水热法则是通过将La(NO3)3和TiCl4等金属盐溶液进行水热反应，得到La2Ti2O7。
这些方法制备简单，操作灵活，相应地，不同方法制备得到的La2Ti2O7材料的晶型和形貌也有所不同。
研究表明，La2Ti2O7的光催化性能与其结构、晶粒尺寸、表面缺陷等因素密切相关。
La2Ti2O7具有近带隙的光电催化活性，其光谱范围主要在紫外线到可见光区域。
通过改变La2Ti2O7的成分和结构，可以调控其光催化活性。
例如，引入其他金属元素形成复合材料，可以提高光催化活性。
一些研究表明，改变La2Ti2O7中的Ti离子含量，有助于提高光催化性能。
此外，表面修饰也是提高光催化活性的重要途径。
通过在La2Ti2O7表面修饰稀土元素、贵金属或半导体量子点等材料，可改变其表面电子结构，从而提高光催化活性。
除了La2Ti2O7的自身光催化性能外，还可以与其他材料形成复合材料，以提高其光催化活性。
常见的复合材料包括La2Ti2O7和二氧化硅、La2Ti2O7和石墨烯等。
这些复合材料具有较大的比表面积和丰富的缺陷位点，有利于光催化反应的进行。
同时，复合材料也能够提供更多的光吸收活性位点和电子传输通道，提高光催化反应的效率。
光催化性能的研究主要通过一些基于目标反应的评价方法进行，如光催化降解有机物、光催化还原CO2等。
tio2纳米材料的制备与表征
tio2纳米材料的制备与表征制备和表征二氧化钛（TiO2）纳米材料是一项重要的科学任务，由于其广泛的应用领域，包括光催化、太阳能电池、光电器件、光致发光、药物载体和生物成像等。
下面将介绍一种常用的制备和表征TiO2纳米材料的方法。
制备目前，制备TiO2纳米材料的主要方法包括化学气相沉积（CVD）、溶胶-凝胶法、水热法、微波等离子体化学方法等。
这里我们以水热法为例。
水热法是一种在高温高压条件下，利用水作为溶剂，使原料在其中发生化学反应并形成结晶的方法。
制备TiO2纳米材料的水热法通常包括以下步骤：1.将一定量的钛酸丁酯（Ti(OC4H9)4）和适量的硝酸（HNO3）溶液混合，搅拌均匀。
2.将上述混合液转移到高压反应釜中，密封后置于烘箱中加热至指定温度（通常为150-250℃）。
3.在该温度下保持一定时间（例如1-10小时），使钛酸丁酯和硝酸发生水热反应，生成二氧化钛（TiO2）纳米颗粒。
4.待反应结束后，将反应釜自然冷却至室温，取出产物。
5.用去离子水冲洗产物，去除可能存在的杂质。
6.最后，将产物进行干燥，得到TiO2纳米材料。
表征为了确认制备得到的物质是否为TiO2纳米材料，以及其结构和形貌等性质，我们通常会使用一系列表征方法。
1.X射线衍射（XRD）：XRD可以用于确定材料的晶体结构和相组成。
通过对比标准PDF卡片，可以确认制备得到的物质是否为TiO2纳米材料。
2.扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）：SEM和TEM可以用于观察材料的形貌和尺寸。
通过这些方法，我们可以了解到制备得到的TiO2纳米材料的形状、大小以及分布情况。
3.光电子能谱（XPS）：XPS可以用于分析材料的化学组成和化学状态。
通过这种方法，我们可以确认制备得到的物质是否含有Ti、O元素，并得到它们的比例。
4.紫外-可见光谱（UV-Vis）：UV-Vis可以用于研究材料的电子结构和光学性质。
通过这种方法，我们可以得到制备得到的TiO2纳米材料的吸收边和带隙等信息。
《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着人类对环保意识的提高和可持续发展战略的推进，生物可降解塑料已成为研究热点。
聚乳酸（PLA）作为一种生物相容性好、可降解的环保材料，广泛应用于医疗、包装、农业等领域。
然而，为了进一步提高聚乳酸的性能，纳米复合材料的研究备受关注。
本文将详细探讨聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能研究。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料，首先需要选择合适的纳米填料。
常见的纳米填料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米粘土等。
这些纳米填料具有优异的物理、化学性能，可有效提高聚乳酸的力学、热学等性能。
2. 制备方法聚乳酸纳米复合材料的制备方法主要包括熔融共混法、原位聚合法等。
其中，熔融共混法操作简便，适用于大规模生产；原位聚合法则可在纳米填料表面引入官能团，提高填料与聚乳酸的相容性。
本文采用熔融共混法，将聚乳酸与纳米填料在高温下熔融共混，制备出聚乳酸纳米复合材料。
三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验、冲击试验等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的力学性能。
实验结果表明，纳米填料的加入可显著提高聚乳酸的拉伸强度、冲击强度等力学性能。
此外，纳米填料的种类和含量对力学性能的影响也进行了详细分析。
2. 热学性能采用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的热学性能。
实验结果表明，纳米填料的加入可提高聚乳酸的热稳定性，降低其熔点和结晶温度。
此外，纳米填料的分散性对热学性能的影响也进行了探讨。
3. 生物相容性聚乳酸作为一种生物相容性好的材料，其生物相容性是评价其性能的重要指标。
通过细胞毒性试验、血液相容性试验等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的生物相容性。
实验结果表明，纳米填料的加入对聚乳酸的生物相容性影响较小，仍具有良好的生物相容性。
四、结论本文通过熔融共混法制备了聚乳酸纳米复合材料，并对其性能进行了深入研究。
实验结果表明，纳米填料的加入可显著提高聚乳酸的力学性能和热学性能。
《2024年TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能》范文
《TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能》篇一一、引言随着纳米技术的飞速发展，纳米粒子在聚合物复合材料中的应用越来越广泛。
其中，TiO2纳米粒子因其独特的物理和化学性质，如高光催化活性、高折射率及良好的稳定性等，被广泛用于聚合物复合材料的制备中。
本文将重点研究TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和高密度聚乙烯（HDPE）复合材料的性能，探讨其潜在的应用价值。
二、材料与方法1. 材料本实验所使用的材料包括超高分子量聚乙烯（UHMWPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、TiO2纳米粒子以及其他必要的添加剂。
2. 方法（1）制备工艺：采用熔融共混法制备TiO2纳米粒子增强UHMWPE和HDPE复合材料。
首先将UHMWPE或HDPE与TiO2纳米粒子及其他添加剂在高温下进行熔融共混，然后进行压制成型。
（2）性能测试：通过扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料的微观结构；通过拉伸试验、冲击试验等测试其力学性能；通过热重分析（TGA）测试其热稳定性等。
三、结果与讨论1. 微观结构分析通过扫描电子显微镜观察发现，TiO2纳米粒子在UHMWPE 和HDPE基体中具有良好的分散性，且与基体之间存在较好的界面相互作用。
这有利于提高复合材料的整体性能。
2. 力学性能分析实验结果表明，TiO2纳米粒子的加入显著提高了UHMWPE 和HDPE复合材料的力学性能。
与纯UHMWPE和HDPE相比，复合材料的拉伸强度、冲击强度等均有所提高。
这主要归因于TiO2纳米粒子与基体之间的界面相互作用以及纳米粒子的强化效应。
3. 热稳定性分析热重分析结果表明，TiO2纳米粒子的加入提高了UHMWPE 和HDPE复合材料的热稳定性。
与纯UHMWPE和HDPE相比，复合材料在高温下的热分解速率降低，具有更好的耐热性能。
这主要归因于TiO2纳米粒子的高温稳定性以及其在基体中形成的热阻隔效应。
四、结论本文研究了TiO2纳米粒子增强UHMWPE和HDPE复合材料的性能。
TiO_2基复合纳米材料的制备及其光催化性能研究
TiO_2基复合纳米材料的制备及其光催化性能研究面对日益严重的能源短缺问题和环境污染问题,寻找一种能够高效利用太阳能降解有机污染物的光催化剂成为当前研究的热点。
在众多光催化剂中,TiO<sub>2</sub>光催化材料表现出较高的催化活性,且其物理化学性质稳定、无毒副作用、费用低廉。
然而,传统的TiO<sub>2</sub>材料吸收光谱范围窄,禁带宽度较宽（3.2eV）,只能被紫外光激发,对可见光的利用率较低。
因此,TiO<sub>2</sub>光催化材料的改性研究的重点在于拓宽其光响应范围,提高对可见光的吸收能力,使其充分利用太阳光。
基于此,本文将过度金属氧化物与TiO<sub>2</sub>复合,制备具有p-n结结构的复合纳米材料,并以典型有机污染物亚甲基蓝、邻氯苯酚以及可挥发性污染物（VOCs）的光催化降解实验考察各改性材料的光催化性能。
本文选取p型半导体NiO和Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>对TiO<sub>2</sub>进行改性,缩小TiO<sub>2</sub>的禁带宽度,提高对可见光的吸收能力,并通过构建p-n异质结形成半导体复合界面的内电场,抑制光生电子和空穴的复合,提高电子传输效率,从而提高纳米材料的光催化效率。
本文主要研究内容及结果如下:（1）水热法合成了NiO/TiO<sub>2</sub>复合纳米材料,通过TEM和HRTEM表征结果说明合成的NiO/TiO<sub>2</sub>光催化剂为平均直径180nm的棒状纳米材料,尺寸均匀且结构稳定,主要暴露晶面为锐钛矿型TiO<sub>2</sub>的101晶面和NiO的200晶面。
纳米TiO2的制备与应用的进展
纳米TiO2的应用与制备的研究进展李俊（中南大学化学化工学院应化0903班）摘要本文主要介绍了纳米TiO2的制备方法的现阶段进展，从物理法，化学法，新型合成方法三方面介绍了国内外的研究进展，同时综述了纳米TiO2在传感器材料，催化剂载体，光催化剂、太阳能电池原料和紫外线添加剂等方面的应用。
关键词纳米粉体 TiO2化学法应用综述1.前言纳米技术是当今世界的研究前沿。
纳米级的TiO2因其化学性高、分散性好、吸收紫外线能力强等，广泛用于化工、涂料、塑料、橡胶、纤维、造纸、油墨、搪瓷、电子等行业。
对其研究比较深的主要有传感器材料、催化剂载体、光催化剂、处理水和空气中的污染物、杀菌、太阳能电池原料以及通过贵金属沉积、离子掺杂、染料敏化、半导体复合等方法来改变其光学性质这几方面。
TiO2俗称钛白粉，无毒、无味、无刺激性、热稳定性好。
其晶相结构有四种：金红石（Rutile）、锐钛矿（Anatase）、板钛矿（Brookite）和无定形，其中以金红石型和锐钛矿型TiO2应用最为广泛[1]。
这两种晶型的TiO2硬度、密度、折光指数、光催化活性等都有所不同、两种晶型的相对含量对产品性能有较大的影响。
本文主要介绍纳米TiO2的制备和其应用的研究进展。
2.纳米TiO2的应用研究2.1 传感器材料TiO2作为敏感材料，制成传感器可检测H2、CO等可燃性气体和氧气。
特别是用作汽车尾气传感器，通过测定汽车尾气的氧含量，可以控制汽车发动机的效率。
目前研制的电阻型TiO2半导体氧传感器，以其体积小、结构简单、价格便宜而受到人们的关注[2]。
中南大学的李赛[3]将尿素酶(urease)固载于不同粒径(5nm，25nm，2.4 p m)的TiO2膜上，在350℃，pH为7的条件下采用电位法研究吸附在纳米多孔Ti02上的尿素酶的活性变化。
在钛丝基体上沉积一层纳米TiO2多孔膜，然后直接将尿素酶吸附在Ti02膜上。
基于Ti02膜的pH响应，发展了一种廉价的、易于微型化的pH敏尿素酶传感器。
《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，聚乳酸（PLA）作为一种可生物降解的聚合物材料，在环保和可持续性方面得到了广泛的关注。
而纳米复合材料以其优异的物理和化学性能，为聚乳酸的改进提供了新的可能。
本文旨在研究聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能表现，以期为该领域的研究和应用提供参考。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料，首先需要选择合适的纳米填料。
常见的纳米填料包括纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米粘土等。
本文选择纳米二氧化硅作为主要研究对象。
2. 制备方法制备聚乳酸纳米复合材料，主要采用熔融共混法。
该方法通过将聚乳酸与纳米填料在高温下熔融共混，使纳米填料均匀地分散在聚乳酸基体中，从而得到聚乳酸纳米复合材料。
三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验和冲击试验，对聚乳酸纳米复合材料的力学性能进行了研究。
实验结果表明，添加纳米二氧化硅后，聚乳酸纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度均有所提高。
这主要是由于纳米填料的加入，增强了聚乳酸基体的分子间作用力，提高了材料的力学性能。
2. 热稳定性通过热重分析（TGA）实验，对聚乳酸纳米复合材料的热稳定性进行了研究。
实验结果表明，添加纳米二氧化硅后，聚乳酸纳米复合材料的热稳定性得到了显著提高。
这主要是因为纳米填料的加入，提高了材料的热传导性能，降低了材料的热分解速率。
3. 生物降解性虽然聚乳酸本身具有良好的生物降解性，但纳米复合材料的生物降解性仍需进行研究。
通过实验发现，聚乳酸纳米复合材料在特定条件下的生物降解性与纯聚乳酸相比，并未发生明显变化。
这表明纳米填料的加入并未对聚乳酸的生物降解性产生负面影响。
四、结论本文研究了聚乳酸纳米复合材料的制备方法和性能表现。
实验结果表明，通过熔融共混法将纳米二氧化硅与聚乳酸共混，可以成功制备出聚乳酸纳米复合材料。
该材料在力学性能和热稳定性方面得到了显著提高，而生物降解性未受影响。
聚氨酯纳米二氧化钛复合材料及性能研究
ｂ）。
由于团聚粒子容易引起基体损伤而产生应力集中，因此在外力作用下先从团聚体处断裂，因此使得复合材料的性自＆下降。
另外，从图３．５中可以看到，纳米团聚体与基体间界面清晰，说明界面作用很弱。
这种薄弱的结合界面在负载下容易产生滑移、脱层，不能有效转移应力．使界面破坏而导致材料性能下降。
ａ（１００×）ｂ（１００西ＯＦ毽３５ＳＥＭｐｂ嘶窖ｍｐｌ】ｓｏｆｌＩ】ｅＩ曲ｎｏ＿１氇ｐａｒｌｉｄｅ如ｔ１１ｃ鳓Ｔｌｐｏｓｉ如图３５纳米面旺粒子在复合材料中分布的亚Ｍ分析注：懒含量为６％－Ｆｎ０蚋含量为３％，３．１５纳米砸０ｌ含量对聚氨酯复合材料力学性能的影响本节主要研究了锐钛型纳米啊０２含量对复合材料力学性能的影响，对金红石型纳米砸０２对复合材料性能影响作了尝试性的分析研究；对于相似配比不同条件的数据，由于纳米面０２填料对聚氨酯基体作用机理大致相同，因此只是进行了简单地对比说明。
一、铙钛型纳米ｒｎ０Ｉ含量对聚氨酯复合材料力学性能的影响１、填料为纳米砷趣—Ａ（粒径在８０ｎｍ左右），预聚体合成温度为１００ｌ℃以上，—＿ＮＣＯ％＝６．０％（１）性能分析与讨论西华大学硕士学位论文（ａ）ＰＬ驵％ⅡⅢ旺（１００哟（ｂ）ＰＵＢ％Ｉ堋旺（１删（ｃ）ＰＵ石％Ｉ卜砸。
２（１００Ｑｑ（ｄ）ＰＬ耵％Ｉ吣（１００血０Ｆｉ９３．７ｓＥＭｐｈｏ峰ａｐｈＳ０ｆ恤ｎ鲫０－币０２ｐａｌｔｉｃｋｈ妞∞唧。
ｓｉ忙图３．７纳米伽２粒子在复合材料中分布的ｓ刚分析图３．７为聚氨酯复合材料断面上的ＳＥＭ分析图。
由图３．７可以看到，当纳米Ｔｊ晚填加量较少时，纳米粒子在Ｐｕ基体中分散比较均匀，但随着填加量的增加，纳米面０２在基体中的分散性也逐渐变差，且出现大的团聚体（如图３．７ｃ及３．７曲）。
在纳米粒子均匀分散在聚合物基体中的情况下，当基体受到外力时，粒子周围产生应力集中效应，引起基体树脂产生银纹吸收能量，同时粒子之间的树脂基体也产生塑性变形，吸收冲击能量，因为纳米粒子比表面积大，比表面能高，与基体结合力强，在外力作用下，粒子易发生更多银纹，吸收更多能量。
《2024年TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能》范文
《TiO2纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能》篇一一、引言随着现代科技的不断发展，聚合物复合材料的应用领域逐渐拓宽。
纳米技术的发展，使得将纳米粒子添加到聚合物中形成复合材料成为研究热点。
本文重点研究了TiO2纳米粒子对超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和高密度聚乙烯（HDPE）的增强作用，旨在提高这些材料的物理、化学及光学性能。
二、材料与方法1. 材料准备本实验采用UHMWPE、HDPE以及TiO2纳米粒子作为主要材料。
其中，TiO2纳米粒子具有优良的光学、电学及催化性能，可有效提高聚乙烯的各项性能。
2. 制备方法将TiO2纳米粒子与UHMWPE和HDPE按一定比例混合，通过熔融共混法制备复合材料。
过程中控制温度、时间及混合比例等参数，以保证复合材料的性能稳定。
三、TiO2纳米粒子对UHMWPE和HDPE的增强作用1. 物理性能TiO2纳米粒子的加入显著提高了UHMWPE和HDPE的力学性能。
复合材料的拉伸强度、冲击强度及硬度均有所提高，表明TiO2纳米粒子在聚合物基体中起到了增强作用。
此外，纳米粒子的加入还改善了材料的耐磨性能，延长了材料的使用寿命。
2. 化学性能TiO2纳米粒子的加入使UHMWPE和HDPE的化学稳定性得到提高。
复合材料在酸碱、高温等环境下的抗腐蚀性能得到显著提升，为材料在恶劣条件下的应用提供了可能。
3. 光学性能TiO2纳米粒子具有优异的光学性能，可使UHMWPE和HDPE的光学性能得到改善。
在可见光区域，复合材料表现出良好的透光性，为制备光电器件提供了新的可能性。
此外，纳米粒子的光催化作用还有助于提高材料的自清洁性能。
四、结论本研究通过将TiO2纳米粒子与UHMWPE和HDPE进行复合，成功制备出具有优良物理、化学及光学性能的复合材料。
实验结果表明，TiO2纳米粒子的加入显著提高了聚乙烯的各项性能，为聚合物复合材料的应用提供了新的方向。
未来，我们还将进一步研究TiO2纳米粒子与其他类型聚合物的复合效果，以期为聚合物复合材料的发展提供更多理论依据和实践经验。
TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇
TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究共3篇TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究1TiO2纳米结构、复合及其光催化性能研究随着环境污染日益严重，光催化技术逐渐成为一种重要的治理手段。
其中，TiO2因其良好的光催化性能，在光催化领域中得到了广泛应用。
近年来，随着纳米技术的发展，研究人员开始尝试制备TiO2纳米结构及其复合材料，以提高其光催化性能。
本文将就TiO2纳米结构、复合及其光催化性能进行探讨。
TiO2是一种广泛应用于光催化领域的半导体材料。
其中，纳米级TiO2颗粒具有更高的比表面积和更好的光催化性能。
通过控制TiO2颗粒的形貌和尺寸，可以进一步提高其光催化性能。
目前，制备TiO2纳米颗粒的方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、气-液界面法等。
其中，溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一。
通过将钛酸四丁酯、乙醇等原料混合后，进行溶胶-凝胶、干燥、煅烧等步骤，即可制备纳米级TiO2颗粒。
研究表明，通过控制煅烧温度和时间，可以控制TiO2颗粒的尺寸和形貌。
例如，较高温度和较长时间会导致颗粒尺寸增大，形貌由球形转变为椭球形或纺锤形等。
除了纳米颗粒外，掺杂和复合是另一种提高TiO2光催化性能的有效手段。
掺杂主要是通过将其他元素掺入TiO2晶格中，以改变其电子结构，提高光催化性能。
目前常用的掺杂元素包括银、氮、碳等。
复合则是将TiO2与其他材料复合，以提高其光催化稳定性和性能。
常用的复合材料包括金属氧化物、石墨烯、聚合物等。
对于掺杂TiO2，研究发现，掺杂银元素可以增加TiO2的光催化活性和稳定性。
由于银元素具有良好的表面等离子共振吸收效应，可促进TiO2的光吸收和电子传输。
同时，掺杂氮和碳元素可以缩小TiO2带隙，增强光吸收效果。
对于复合TiO2，研究发现，纳米级TiO2颗粒与金属氧化物复合，可以提高其光吸收和电子传输效果，从而提高光催化性能。
总体而言，制备TiO2纳米结构、掺杂和复合是提高TiO2光催化性能的有效手段。
新材料实验报告
实验题目：新型纳米复合材料的制备及性能研究一、实验目的1. 掌握纳米复合材料的制备方法。
2. 研究新型纳米复合材料的结构、性能及其影响因素。
3. 评估新型纳米复合材料的实际应用潜力。
二、实验原理纳米复合材料是将纳米颗粒与高分子材料复合而成的一种新型材料。
由于纳米颗粒具有独特的物理、化学性质，纳米复合材料的性能通常优于单一材料。
本实验以聚乳酸（PLA）为基体材料，纳米二氧化钛（TiO2）为纳米颗粒，采用溶液混合法制备纳米复合材料。
三、实验材料与设备1. 实验材料：- 聚乳酸（PLA）：粒度小于0.1μm，纯度≥98%- 纳米二氧化钛（TiO2）：粒度小于50nm，纯度≥99%- 去离子水：电阻率≥18MΩ·cm2. 实验设备：- 电子天平：精度为0.001g- 高速混合机：转速为2000r/min- 真空干燥箱：温度范围为室温至150℃- 纳米复合材料性能测试仪：用于测试复合材料的力学性能、热性能和光学性能- 扫描电子显微镜（SEM）：用于观察复合材料的微观结构四、实验步骤1. 准备实验材料：称取一定量的PLA和TiO2，混合均匀。
2. 溶液混合：将混合好的材料加入去离子水中，搅拌均匀，形成纳米复合材料溶液。
3. 真空干燥：将溶液放入真空干燥箱中，温度设置为80℃，干燥时间为12小时。
4. 粉末压制成型：将干燥后的粉末放入模具中，进行压制。
5. 性能测试：对制备的纳米复合材料进行力学性能、热性能和光学性能测试。
五、实验结果与分析1. 力学性能测试结果：- 纳米复合材料的拉伸强度为30MPa，较纯PLA提高了10%。
- 纳米复合材料的弯曲强度为40MPa，较纯PLA提高了20%。
- 纳米复合材料的冲击强度为5kJ/m2，较纯PLA提高了15%。
2. 热性能测试结果：- 纳米复合材料的熔融温度为180℃，较纯PLA提高了10℃。
- 纳米复合材料的热稳定性良好，分解温度为300℃。
3. 光学性能测试结果：- 纳米复合材料的透明度为90%，较纯PLA提高了5%。
纳米二氧化钛的制备技术及其研究进展
纳米二氧化钛的制备技术及其研究进展纳米TiO2的制备技术及其研究进展摘要：本文中主要总结归纳了目前制备纳米TiO2的方法，具体可按反应的主要条件分为物理法、化学法、综合法和其它方法，并系统的对各个方法进行了较为详细的介绍，为实验前快速决定实验方案提供了一定的参考依据。
关键词：纳米TiO2、物理法、化学法、综合法Preparation Technology and the Prograss of Study on Nanometer TiO2This article mainly summarise and纳米材料指颗粒尺寸为纳米级的超细颗粒，其尺寸大于原子簇但小于微米级，一般介于1nm～100nm之间。
纳米粒子因其尺寸小，比表面积大，表面原子数多，表面能和表面张力随离径的下降急剧增大而具有量子尺寸效应，小尺寸效应，表面效应和宏观量子隧道效应等不同于常规固体的光，热，电，磁等新特性。
纳米TiO2是一种新型的无机材料，粒径在10nm～50nm，相当于普通钛白粉的十分之一，与常规材料相比，纳米二氧化钛具有独特功能：1.比表面积大，2.磁性强，具有极强的吸收紫外线的能力，4.表面活性大，5.热导性好，6.分散性好，制得的悬浮液稳定7.奇特的颜色效应8.较好的热稳定性9.化学稳定性和优良的光学，电学，力学等方面的特性。
其中的锐钛矿具有较高的催化效率；金红石型结构比较稳定，具有较强的覆盖力，着色力和紫外线吸收能力。
因此在催化剂载体，紫外线吸收剂，高效光敏剂，防晒护肤化妆品，塑料薄膜制品，水处理，精细陶瓷，器皿传感元件等领域具有广泛的用途。
TiO2晶体基本结构单元都是钛氧八面体（TI-O6），由于TI-O6连接形式的不同，构成了正方晶系金红石型（Rutile）,斜方晶系的锐钛矿型（Anatase）和正方晶系的板钛矿型（Brookite）3种晶型。
天然TIO2各变体晶体具有不同的结晶形态。
金红石型呈短柱状，长柱状或针状；锐钛矿性常呈双锥状；板钛矿型则呈板状，而自然界中金红石型分布最广，锐钛矿和板钛矿则少见。
复合纳米光催化剂制备及性能研究
复合纳米光催化剂制备及性能研究近年来，光催化技术作为一种有效的能源转化和环境治理方法，受到了广泛关注。
在这一领域中，复合纳米光催化剂作为一种新型的催化剂材料，具有较高的光电转换效率和催化活性，因此备受研究者的青睐。
复合纳米光催化剂的制备过程通常分为两个步骤：第一步是选择合适的材料进行制备；第二步是通过合适的方法将这些材料组装成复合结构。
在材料选择上，研究者常常选择具有良好光吸收和光电转换性能的材料，如二氧化钛（TiO2）、氧化铋（Bi2O3）等。
同时，还可以引入一些半导体纳米材料，如氧化锌（ZnO）、碳量子点等，以提高光催化剂的催化活性。
在组装方法上，常见的有溶剂热法、溶胶-凝胶法、电化学沉积法等。
这些制备方法能够控制纳米材料的形貌和尺寸，进而调控光催化剂的催化性能。
除了制备过程，复合纳米光催化剂的性能研究也是不可忽视的一部分。
性能研究主要包括光催化活性、稳定性和可重复性等方面。
在光催化活性方面，研究者通常通过检测光催化剂对某种目标物质的降解效果来评价其催化活性。
稳定性和可重复性的研究则主要通过长时间的催化实验和多次循环实验来评价光催化剂的性能。
此外，还可以通过表征技术，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等，对复合纳米光催化剂的结构和成分进行分析。
复合纳米光催化剂制备及性能研究的结果表明，合理选择材料和制备方法能够显著提高光催化剂的催化活性和稳定性。
此外，通过控制纳米结构的形貌和尺寸，能够进一步调控光催化剂的性能。
因此，复合纳米光催化剂具有广阔的应用前景，在环境治理、能源转化等领域具有重要的应用价值。
综上所述，复合纳米光催化剂的制备及性能研究对于提高催化剂的光催化活性和稳定性具有重要意义。
未来的研究中，我们还需进一步深入理解复合纳米光催化剂的催化机理，并探索更多新型材料的制备方法，以实现更高效的光催化反应。
二氧化钛与碳纳米复合材料的制备、计算及性能研究
学位论文作者签名：
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I
三峡大学硕士学位论文
引言
纳米科技是在 20 世纪 80 年代末诞生的，随着科学家们几十年的不懈努力，纳米 科技不仅在科学研究上取得了突破性的进展，而且在材料、信息、环境、生命、能源 和国防等方面也有着广泛且重要的应用前景。纳米科技也由此被认为是二十一世纪科 技产业革命的重要内容之一。目前，纳米科技不仅能够制作出硬度更强、重量更轻、 寿命更长、维修费更低的器件，而且还可以制作出具有特定性质的材料或自然界原本 就不存在的材料。纳米复合材料是纳米科技的一个重要分支，该种材料是由两种或两 种以上的固相纳米材料复合而成，其具有综合性能强，性能可设计等优点，近几年来 发展特别快，世界发达国家都已把纳米复合材料的发展放到了重要的位置。石墨烯 (graphene)是继富勒烯，碳纳米管之后碳素家族又一低维纳米材料，其物理化学性质 已成为国际的研究热点，将其应用于复合材料，有望提升相关材料的性能。
本文的研究内容主要分两部分，一是针对目前二氧化钛分离回收难和可见光利用 率低的问题，制备出了二氧化钛纤维和二氧化钛/石墨烯复合材料，二是基于相关实 验，构建了四种碳纳米管/石墨烯 T 型复合结构模型，并利用第一性原理研究了该复 合材料的结构，电学和场发射性质，这对碳纳米管/石墨烯新材料在实验上的制备与 实际应用具有一定的指导意义。
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目录引言 (1)第二章文献综述 (2)2.1 聚乳酸的性质 (2)2.2 聚乳酸材料的应用 (4)2.3 聚乳酸的改性 (6)2.4 聚乳酸的改性研究现状 (8)2.5 聚乳酸合成方法 (9)2.6 纳米复合材料的制备 (12)2.7 PLA聚合物的发展前景与展望 (15)第三章实验部分 (17)3.1 引言 (17)3.2 实验部分 (17)第四章结果与讨论 (21)4.1 反应条件对杂化材料的影响 (21)4.2 PLA/TiO2纳米复合材料的结构与性能表征 (22)结论 (34)参考文献 (35)引言随着不可再生资源的日益减少，人们越来越关注环保与可持续发展的问题，全世界都在通过努力开发新型高分子材料来避免或减少对环境的损害。
PLA 由于以下几点而被人们所关注：其原料是具有可再生性的乳酸，生产过程中污染小，可以自然的完全降解，只生成二氧化碳和水，对环境没有污染，克服了高分子材料的最大缺点，所以被人们称为绿色塑料。
除此之外，聚乳酸还具有优良的生物相容性，可吸收性等，可以被广泛应用在医药卫生、包装材料等领域。
PLA虽然具有较好的机械强度和热成型性，但由于还存在一些不足，所以难以应用于实际：①纯PLA软化点为65℃，耐热温度太低，制品易发生变形或粘连，严重限制产品的应用范围。
②市售聚乳酸产品脆性较大。
③与通用塑料相比，售价较高，难以被市场接受。
这些缺点促使人们对PLA材料的改性进行更深入研究。
而纳米二氧化钛复合材料既能在发挥纳米二氧化钛自身的小尺寸效应、表面效应以及粒子的协同效应的同时，又同时能发挥高分子材料本身的优点，使复合材料具有良好的机械性能、光学性能、电磁性能等，得到了人们的重视。
制备PLA/纳米二氧化钛复合材料是寄望于能结合二者各自的优点，得到更加实用的复合材料。
目前的PLA 复合材料大部分是将填料与聚乳酸在一定条件下复合而成。
此方法由于填料与聚乳酸间的结合力差，导致填料分散不均匀易团聚，还可能降低聚乳酸的分子量。
且制备工艺比较繁琐，周期较长。
有鉴于此，本文通过制备PLA/TiO2纳米复合材料，希望能提高PLA的力学性能，机械性能等，降低其成本，使其拥有更大的应用空间。
第二章文献综述2.1 聚乳酸的性质乳酸和丙交酯都具有手性。
乳酸有L-乳酸和D-乳酸两种光学异构体。
而丙交酯具有四种异构体：L-丙交酯和D-丙交酯，D，L-丙交酯，meso-丙交酯。
聚乳酸有PLLA、PDLA、P(DL)LA，且由于聚乳酸高分子结构中异构体的含量可调，因而聚乳酸材料有其独特的性能。
2.1.1 聚乳酸材料的性能指标聚乳酸是可完全降解的高分子材料。
无毒无刺激性，具有良好的生物相容性，其原料是可再生的资源，其降解产物对环境无污染。
聚乳酸材料还有优于其他材料（如PP等）的力学、机械和可加工性能，具体数值参见表2-1[ 1]表2-1 聚乳酸性能指标性能聚乳酸分子质量100000～300000玻璃化温度/℃55～70熔点/℃130～215结晶度/% 10～40表面能/dynes 38溶解度参数/J0.5·cm-1.510～20.5熔融热/J·g-18.193.1密度 1.25熔融指数范围/g·10min-12～20屈服强度/Mpa 49断裂伸长率/% 2.5弹性模量/Gpa 3.2弯曲强度/MPa 702.1.2聚乳酸材料的可生物降解性能聚乳酸能被酸、碱、生物酶等降解，具有良好的可降解性。
聚乳酸的降解分为2步：首先是非晶区发生水解，导致力学性能降低；其次是晶区发生水解，水解反应会由于存在羧基而加速。
降解机理如图2-1所示。
[ 2]图2-1 聚乳酸的降解机理反应图2.1.2.1 简单水解降解一般认为，简单水解降解是由于在氢离子作用下聚乳酸分子链中的酯键，极易断裂为醇和羧酸，而降解时产生的酸可能会催化降解反应，形成自催化效应。
另一方面，根据聚合物的形态、pH值、相结构等因素的不同，聚乳酸的降解速率又存在很大的差异。
大量的实验结果表明：在碱性溶液中聚乳酸降解的程度最佳，中性溶液中最为缓慢，酸性溶液居中。
[3]另一方面，结晶性的不同使聚乳酸的降解性产生差异。
一般来说，结晶态的PLLA比非结晶态的PDLA 更难加水降解。
PLLA材料在生理盐水中降解，相对分子质量半衰期至少为20个星期，而PDLA则为3星期至10星期。
据报道，半结晶态的PLLA降解分为两个阶段，首先，水分子扩散至聚乳酸的无定型区域，导致酯键的随机断开。
随着降解的持续，当无定型区域几乎结束降解时，结晶度增加。
其次，由结晶区边缘向结晶中心开始降解。
在无定型区的水解过程中，生成规整的立构低分子物质，结晶度增大，进一步延缓了水解的进行。
这一性能被用于骨内固定和骨修复材料中，通过控制材料的降解速度来满足人体对材料的要求。
[4]2.1.2.2 微生物及酶降解微生物降解是自然界中可降解材料最普遍发生的一种降解方式。
有多种微生物可以降解聚乳酸，如镰刀酶念珠菌、腐殖菌、青霉菌等。
据研究表明[ 5]，PDLLA可以被镰刀酶念珠菌、青霉菌完全吸收，可溶的聚乳酸低聚物可被部分吸收。
通过近几年的研究发现，蛋白酶K、酯酶都能使聚乳酸的降解发生催化反应。
从低分子量的PLLA．PDLA在不同类型的酯酶（如猪胰腺酯肪酶、根霉属菌酯肪酶、猪肝脏的羧基酯酶）中的降解情况中发现：对聚乳酸的降解能力最强的是根霉属菌酯肪酶，在无定形区域中聚合物即完全降解，在结晶区却少至只有30％发生降解。
降解速度如此缓慢的原因是在结晶区域内分子结构排列紧密，酶分子难以进攻到聚乳酸分子内部。
另还发现可以有选择的对聚乳酸进行催化的是蛋白酶K，它对D-LA的降解有较高的惰性，对L-LA则有较高的降解活性。
部分结晶的PLLA—PDLA的失重速率比无定型的PLLA、PDLA 共聚物要慢得多。
实验中蛋白酶K使聚乳酸被废弃后能速度降解，反映出对聚乳酸的结晶度的高度敏感性，降解最终产物为H20和C02，对大自然没有污染。
2.2 聚乳酸材料的应用我们通过以上可以总结出聚乳酸有以下优点：(1) 良好的机械及物理性能。
(2) 良好的生物可降解性。
(3) 良好的相容性。
因此，聚乳酸(PLA)得到了人们的极大关注。
在医学方面，可以作可吸收的外科手术缝合线，药物控释体系的载体，可降解的体内植入材料及骨科支撑材料等等，这些应用都已得到美国FDA批准。
在环保方面，对环境造成白色污染的农用薄膜及包装材料[6]等产品，人们正试图用可降解的聚乳酸来取代。
(1)包装行业：聚乳酸是环保包装材料领域中冉冉升起的一颗新星。
由于其基本原料乳酸对人体无害，所以可以作为一种重要的健康安全无害的包装原料，聚乳酸可像聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料那样加工成各种下游产品，比如包装袋、薄膜、食品容器、包装盒、饮料用瓶、一次性快餐盒等等。
(2)纺织行业：PLA经切片，纺丝可以制成长丝、短丝、单丝、扁平丝，还可通过进一步加工，制成非织造物、针织物、机织物等产品。
生物可降解是聚乳酸纤维的主要特性，同时，抗菌，手感柔软，质地轻，耐热性好(比聚酯高20％一30％)，光泽与真丝相仿，保形、防皱的优点使之适于作各种服饰，比如外套、女装、礼服、T恤、内衣等。
目前，采用聚乳酸纤维和棉纱织成混纺纱然后制作成牙刷和毛巾等多种产品的技术已经在国外得到推广。
(3)医药行业：主要用途有药物的缓释、骨材料、手术缝合线和眼科材料等。
①药品的缓释：根据药物的性质、释放要求及给药途径，可以将聚乳酸及其共聚物制成特定的药物剂型，使药物在一定时间内通过扩散等方式，以某一理想速率释放到环境中。
②骨材料：作为针对人体内使用的高分子材料，必须满足无毒、生物兼容性良好，拥有合适的生物降解性和对某些特定细胞有一定相互影响的能力的要求。
通过大量的临床试验表明，将聚乳酸作为植入人体内的固定材料，不但强度高，而且术后炎症发生率低，基本不出现感染情况。
目前，全球都在加快聚乳酸在骨材料应用中的步伐，更有望在韧带、血管、肝脏、皮肤等其他复杂组织的修复和培养中得到应用。
③手术缝合线:作为制造外科手术缝合线的材料，要求手术线在伤口愈合后能自动降解并被人体吸收，术后无需拆除缝合线。
聚乳酸及其共聚物就能满足这一要求。
聚乳酸缝合线的优异性能，使之一经问世，就被广泛应用于各种手术。
目前，国内各大医院使用的手术缝合线都是国外生产的优异聚乳酸缝合线。
④眼科材料：随着现代社会生活压力的逐渐增加，眼科疾病发病率居高不下，尤其是视网膜脱落己成为常见疾病之一，传统手术治疗视网膜脱落采用的是在眼巩膜表面植入填充物，采用材料是硅胶海绵和硅橡胶，这两种物质由于不能降解易引起人体排异反应，而利用聚乳酸作为填充物，则不存在上述问题。
(4)农业行业：聚乳酸加工制成的农用地膜可取代目前普遍使用的聚乙烯农用地膜。
与传统产品相比，此产品的最大优点是，废弃后无需人工清理，它会通过微生物分解与光照分解等反应，自动降解，产物是二氧化碳和水，对环境不造成污染，有效解决了使用聚乙烯农用地膜带来的环境问题。
因此，我们可以相信，聚乳酸的应用将得到更多更大更好的推广。
2.3 聚乳酸的改性聚乳酸在应用中发现了不少缺陷：PLA属聚酯，亲水性差，降低了其生物相容性；在自然环境中降解速率较慢，性脆、力学强度较低，韧性差，难以满足某些应用与使用要求，因此近年来对聚乳酸的改性己成为研究的热点。
主要有物理和化学两种改性。
2.3.1 物理改性2.3.1.1 增塑改性增塑改性是指通过在高聚物中混溶一定量的具有高沸点、低挥发性的增塑剂，从而增加其可塑性，改善机械与加工性能，赋予制品柔韧性的方法。
柠檬酸酯、磷酸三苯酯、聚乙烯醇、月桂酸酯等都可用作增塑剂。
尹静波等[7]采用此方法改性聚乳酸的实验结果表明：添加增塑剂可以降低PLA的玻璃化转变温度，赋予其柔软性。
2.3.1.2 共混改性通过与填料、韧性好的聚合物、弹性体共混可以对PLA进行改性。
与共聚改性相比，共混改性较简单快速。
以共混组分的生物降解性为根据，可以将PLA共混体系分为部分生物降解体系和完全生物降解体系两大类。
共混的另一组分若为完全生物降解高分子，共混后聚合物也是完全生物降解高分子，例如淀粉、PVAc、PCL等。
若另一组分为非完全生物降解高分子，例如线型低密度聚乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等，共混后聚合物也是非完全生物降解高分子。
苏璇等[8]采用熔融共混法制备了聚乳酸(PLA)／聚丙撑碳酸酯(PPC)共混物。
2.3.1.3 纤维复合改性玻璃纤维能够提高PLA的弯曲强度，拉伸强度，数值分别是纯PLA的1.7倍、1.6倍，弯曲模量是线PLA的3.1倍，冲击强度是纯PLA的5.2倍，热形变温度从纯PLA的58℃提高到167℃。
从可持续发展的角度考虑，天然纤维增强PLA顺应了时代潮流。