论文题目: 屏蔽紫外线纳米ZnO/TiO2复合粉体的制备及性能研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料学
作者: 冉璟
导师: 张萍
关键词: 纳米复合粉体,二氧化钛,氧化锌,紫外屏蔽
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 自上世纪80年代以来,人类赖以生存的生态环境已引起世界各国的关注。美国的Scotto等人在美国设立许多地面测量紫外线观测点,测量结果表明:地面紫外线辐射量增加明显,对生态环境和人类健康造成了巨大影响。随着人们的健康意识的增强,紫外线屏蔽已引起国内外材料学界的广泛关注。传统的紫外线屏蔽剂大多数是有机物,如二苯甲酮系、苯并三唑系、水杨酸酯系等。它们屏蔽紫外线的波长较短,容易分解,不同程度的存在一定毒性,其紫外线屏蔽性能会随着涂层日晒时间的延长逐渐降低,最终失效。由于纳米材料科学技术的发展,应用某些有紫外线屏蔽性能的纳米无机粒子作为抗紫外线添加剂,已经成为研究的热点之一。近年来诸如纳米氧化锌、二氧化钛和氧化铁红等一批无机粉体的紫外屏蔽剂,因为有很高的化学稳定性、热稳定性、非迁移性、无味、无毒、无刺激性,使用更为安全,因而倍受青睐。应用最广泛的是纳米TiO2、ZnO。纳米ZnO、TiO2本身为白色,可以简单地加以着色,尤其可贵的是吸收紫外线能力强,对UVA、UVB都有屏蔽作用,可见光透过率大。因此无机纳米抗紫外剂纳米TiO2、ZnO很快登上世界抗紫外线材料的舞台,被广泛应用于各类日化产品中,并逐步取代了一些有机紫外吸收剂。目前研究的方向主要是屏蔽紫外线单一粉体的制备。 虽然纳米TiO2和ZnO都有良好的屏蔽紫外线性能,但在紫外长波段纳米TiO2不如纳米ZnO;而在紫外中波段,纳米TiO2的屏蔽紫外线能力大大高于纳米ZnO。可以预见结合纳米TiO2和ZnO的优点可以制得紫外屏蔽性能更加优异的广谱紫外屏蔽剂。纳米级ZnO/TiO2复合粉体研究应用是一个新颖而有前景的课题。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 文献综述及本研究的设想
1．1 紫外线的特性及其危害
1．1．1 紫外线特性
1．1．2 紫外线危害
1．2 紫外屏蔽剂的特点及种类
1．3 纳米TiO_2、纳米ZnO及其复合粉体的抗紫外线机理
1．4 纳米TiO_2、纳米ZnO及其复合粉体制备技术
1．4．1 纳米TiO_2的制备
1．4．2 纳米ZnO的制备
1．4．3 纳米ZnO／TiO_2复合粉体的制备
1．5 本课题的研究思路及主要内容
1．6 本章小结
第二章 纳米ZnO／TiO_2复合粉体制备
2．1 偏钛酸的溶解原理及Ti~(4＋)浓度测定方法
2．2 纳米ZnO／TiO_2复合粉体的制备原理
2．2．1 ZnO／TiO_2复合粉体共沉淀法合成机理
2．2．2 Zn(OH)_2／TiO(OH)_2复合胶粒在溶液中长大的机理
2．2．3 ZnO／TiO_2复合粉体的煅烧原理
2．2．3．1 ZnO／TiO_2复合粉体的煅烧反应机理
2．2．3．2 TiO_2晶体转变
2．2．4 ZnO／TiO_2复合粉体纳米颗粒团聚机理
2．3 纳米ZnO／TiO_2复合粉体的制备实验
2．3．1 实验原料和剂
2．3．2 实验仪器和设备
2．3．3 实验流程
2．3．4 实验步骤
2．4 实验结果与讨论
2．4．1 表面活性剂的选择
2．4．2 正交实验
2．4．2．1 正交实验设计
2．4．2．2 正交实验条件分析
2．5 本章小结
第三章 纳米ZnO／TiO_2复合粉体紫外屏蔽性能
3．1 纳米ZnO／TiO_2复合粉体紫外屏蔽测试原理
3．2 纳米ZnO／TiO_2复合粉体紫外屏蔽测试实验
3．2．1 实验准备
3．2．1．1 溶剂的选择
3．2．1．2 实验仪器和设备
3．2．2 紫外屏蔽测试
3．2．2．1 实验内容
3．2．2．2 实验步骤
3．3 实验结果与讨论
3．3．1 ZnO／TiO_2复合粉体紫外屏蔽性能与粒径及锌钛含量的关系
3．3．2 ZnO／TiO_2复合粉体紫外屏蔽性能与煅烧温度的关系
3．3．2．1 ZnO／TiO_2复合粉体组成成分与煅烧温度的关系
3．3．2．2 不同煅烧温度下ZnO／TiO_2复合粉体的紫外屏蔽性能
3．4 本章小结
第四章 纳米ZnO／TiO_2复合粉体紫外屏蔽性能与纳米TiO_2和纳米ZnO单一粉体及其机械混合粉体紫外屏蔽性能的比较
4．1 纳米TiO_2、ZnO单一粉体的及其机械混合粉体制备
4．1．1 纳米TiO_2的制备
4．1．1．1 纳米TiO_2的制备原理
4．1．1．2 纳米TiO_2的制备实验
4．1．2 纳米ZnO的制备
4．1．2．1 纳米ZnO的制备原理
4．1．2．1 纳米ZnO的制备实验
4．1．3 纳米TiO_2、ZnO机械混合粉体制备实验
4．2 纳米TiO_2、ZnO单一粉体及其机械混合粉体的紫外屏蔽性能
4．2．1 纳米TiO_2的紫外屏蔽性能
4．2．2 纳米ZnO的紫外屏蔽性能
4．2．3 纳米TiO_2、ZnO机械混合粉体的紫外屏蔽性能
4．2．4 TiO_2、ZnO单一粉体及其机械混合粉体的紫外屏蔽性能与纳米ZnO／TiO_2复合粉体的比较
4．3本章小结
第五章 全文总结
5．1 结论
5．2 论文创新点
5．3 研究展望
5．4 应用前景
参考文献
声明
作者攻读硕士学位期间发表的文章
致谢
发布时间: 2006-05-12
参考文献
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