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1、 2023 届制药工程专业毕业论文文献综述铌酸铋树脂复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能1 争辩目的和意义自二十世纪 80 年月 Roy 等人提出纳米复合材料的概念以来，聚合物基纳米复合材料就以其优异的性能和巨大的进展潜力引起了人们的广泛关注，尤其是近几年，人们进展了大量的试验争辩1,2和工业应用3，相继报告了多种聚合物基纳米复合材料的制备方法与性能4。由于纳米微粒独特的效应，使其物理和化学性能方面呈现出不同的性质，将纳米材料与复合材料结合起来，所构成的纳米复合材料兼有纳米材料和复合材料的优点，因而引起科学家的广泛关注和深入的研 究。纳米复合材料的基体不同，所构成的复合材料类型也不同，如：
2、金属基纳米材料、陶瓷基纳米材料、聚合物基纳米材料，特别是聚合物基纳米材料，由于其加工的优势，使得在理论争辩和应用方面都得到了快速的进展。聚合物基纳米复合材料(Polymeric Nanocomposite)是指以高聚物为基体，与金属、无机非金属以及有机物纳米微粒等进展级复合而得到的一种性能优异的材料，它是以高分子为基体(连续相)，分散相中至少有一维小于 100nm 的型复合材料。由于纳米材料平均粒径微小、外表原子多、比外表积大、外表能高，导致其性质既不同于单个原子、分子，又不同于一般的颗粒材料，因而显示出独特的量子尺寸效应、小尺寸效应、外表效应、宏观量子隧道效应，同时赐予聚合物基纳米复合材料很
3、多特别性质，例如同步增韧增加效应、高强度、高模量、光电转换、高效催化、紫外光屏蔽等。这种复合材料既有高聚物本身的优点，又兼备了纳米粒子的特异属性，因而使其在力学、催化、功能材料(光、电、磁、敏感)等领域内得到应用，甚至消灭全的性能和功能5。聚氨酯(PU)是一种介于橡胶和塑料之间的型合成材料，具有优异的耐磨性能、高强度、耐腐蚀、耐冲击性能好等特点。此外，它的吸震、减震效果好、负重容量格外大，广泛应用于汽车、电子、机械及医疗等领域。纳米粒子具有与宏观颗粒所不同的特别的体积效应、外表界面效应和宏观量子隧道效应等，因而表现出独特的光、电、磁和化学特性，与一般改性聚合物相比，聚氨酯 /纳米复合材料力学性
4、能有较大提高,利用纳米独特的性能改性聚氨酯已成为现在争辩的热点。光催化氧化技术是利用半导体光催化剂经光照产生的强氧化性物质对有机 污染物进展降解，具有反响条件温存、反响速度快、二次污染小等优点，因而备受关注。目前常见的半导体光催化剂有TiO2、ZnO、SnO2、CdS 等，其中纳米TiO2 以其无毒、高效、稳定等特点，具有宽阔的应用前景，但纳米TiO2分别难、10刘杨：铌酸铋树脂复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能回收难、本钱高的问题制约了其在工业化中的应用。为解决上述问题，近年来人们将纳米TiO2与不同材料进展复合，制备出不同类型的复合光催化剂。常见的与纳米TiO2复合的载体材料包括分子
5、筛、活性炭、沸石、海泡石、硅藻土、各种合成孔纳米材料以及有机纳米钛交联蒙脱石复合材料。2 高分子纳米复合材料争辩现状纳米材料的概念自从二十世纪中叶被科学界提出后便得到了广泛重视和深 入进展。20 世纪 70 年月美国康奈尔大学 Granqvist 和 Buhrman 利用气相凝集的手段制备出纳米颗料；1989 年西德教授 Gleiter 利用惰性气体凝集的方法制备出纳米颗粒。1990 年，世界金属材料会议开头设立“纳米构造材料”专题； 1992 年世界上第一本纳米构造材料杂志问世；从 1992 年开头，两年一届的世界纳米材料会议分别在墨西哥、德国、夏威夷、瑞典进展。上述重要活动说明纳米材料逐惭
6、成为世界材料争辩的热点。1992 年美国启动“总统提倡的材料 R&D 工程”， 旨在促进超细及纳米材料的商业化。1997 年美国、日本及西欧政府投入纳米技术开发经费约 3.6 亿美元，日本 M 工 TI 每年投入约 5000 万美元，用于根底及应用开发。我国对纳米材料的争辩也已经被列入攀登打算、“ 863”打算、攻关打算和火炬打算等。可见各国对进展这一高科技领域的重视程度6。由于纳米复合材料独特而颖的性能，世界各国都开头将此作为一个争辩重点来把握。将纳米粒子(如 SiO2、CaCO3 和 TiO2 等)均匀分散于聚合物基体中， 便可制得聚合物/无机纳米粒子复合材料。此类材料国内外争辩较多，德国
7、、美国、日本等对纳米 SiO2、Al2O3、TiO2、Fe3O4 以及纳米炭黑分别进展了接枝争辩。美国马里兰大学成功研制出纳米 Al2O3 与橡胶复合材料。与一般橡胶相比, 该复合材料的耐磨性大为提高，介电常数提高近 1 倍。日本松下电器公司已经研制成功树脂基纳米氧化物复合材料，其静电屏蔽性能优于常规树脂 /炭黑复合材料7。高分子纳米复合材料作为纳米材料的一支秀,由于其所显示出来的优异性能和宽阔的应用前景,也已逐惭成为高分子材料界的争辩热点。3 制备树脂复合材料近年来国内外对于树脂复合材料的制备方法，主要有共混法、原位聚合法、插层聚合法、溶胶-凝胶法等几种常用的纳米材料改性聚氨酯的方法。但在制
8、备之前首先应对纳米材料进展外表改性。纳米粒子的外表改性就是通过物理或化学方法，在纳米粒子外表引入有机小分子或高分子化合物 ,以降低外表能，削减团聚，同时提高在聚合物基体中的相容性，外表改性方法主要有物理改性法和化学改性法两大类。3.1 物理改性法2023 届制药工程专业毕业论文文献综述物理改性是指通过范德华力、氢键力等分子间作用力将无机或有机改性剂吸附在纳米粒子外表，在外表形成包覆层，从而降低外表能到达纳米粒子均匀分散的目的。此方法主要分三种： (1)吸附包覆改性，这是一种较为传统的方法，它利用聚合物对纳米粒子外表包覆而到达外表改性的目的； (2)外表沉积改性，此法是在纳米粒子外表沉积一层与外
9、表无化学结合的异质包覆层，从而转变纳米粒子的外表特性；(3)外表活性剂改性，此法是用外表活性剂处理纳米粒子，使纳米粒子间产生排斥力，从而削减团聚8。3.2 化学改性法 外表直接聚合改性法 外表直接聚合改性法是在纳米粒子外表直接引发单体聚合或吸附聚合物形成连续又结实的聚合物胶囊而实现改性的方法，其处理方法可分为三类：1外表吸附单体并使其发生聚合；2激发外表活性点, 诱发单体聚合；3吸附聚合物形成包膜。 外表接枝聚合改性法 这种方法通常是先对无机粒子外表进展预处理，然后再引发接枝聚合。依据预处理剂的不同分为两种：1偶联剂预处理接枝法， 是通过肯定的偶联剂处理无机粒子的外表再引发聚合，使偶联剂一端与
10、无机粒子交联反响，另一端与聚合物单体形成接枝聚合物，从而形成聚合物包覆网络；2外表活性剂预处理接枝法，是利用纳米粒子的外表吸附，使外表活性剂在纳米粒子外表形成一层吸附层，为单体供给一个聚合场所。 偶联剂处理法 利用偶联剂分子与纳米填料外表进展某种化学反响的特性，将偶联剂均匀地掩盖在纳米粒子外表，从而赐予纳米粒子外表的性质。偶联剂可以与纳米粒子外表产生化学键合，在其外表形成包覆层，从而改善其性能。纳米粒子外表经偶联剂处理后可以与有机物产生很好的相容性。常用偶联剂有硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂等。“锚定位”包覆法 高分子的官能团可使纳米尺寸的粒子在分子聚拢体中定位，这种现象称为“锚
11、定位效应”，即纳米粒子被锚定位在基质中。“锚定位” 包覆通常有两种方法：( 1) 多组分溶液的原位聚合法。此法是多种组分的溶液原位聚合形成聚合物的网络，以聚合物网络稳定纳米粉体粒子；( 2) 聚合物大分子的末端基团锚定法。此法是利用两性聚合物大分子亲水基团与纳米粒子外表进展化学反响，聚合物大分子以一点或多点与粒子外表结合，形成一点或多点锚固， 聚合物链外展形成空间位阻，阻挡粒子团聚9。3.3 制备方法3.3.1 共混法共混法首先合成出各种形态的纳米粒子，再通过各种方式将其与聚氨酯混 合。就共混方式而言，有三种典型的方法：溶液共混法、熔融共混法和直接共混刘杨：铌酸铋树脂复合材料的制备及其光催化降
12、解甲硝唑的性能法。 溶液共混法 溶液共混法是把基体树脂先溶解于适当的溶剂中，然后参加纳米粒子充分搅拌，使粒子在溶液中分散，混合均匀，除去溶剂，使之聚合制得样品。Liu等10利用溶液共混法制得了聚氨酯/碳纳米管复合材料。争辩结果说明： 随碳纳米管的含量的增加，复合材料的电磁屏蔽效果增加，当碳纳米管的含量为20%(wt)时，复合材料的电磁屏蔽性能到达17dB。由于聚氨酯是软段和硬段两局部组成的聚合物，自身具有热敏外形记忆的性能，其热敏外形记忆性能和碳纳米管的导电性结合起来，可制备电敏型外形记忆复合材料。如Cho等11通过溶液共混法，制备了电敏外形记忆的聚氨酯/碳纳米管复合材料。争辩结果说明：当碳纳
13、米管添加量为5%(wt)时，复合材料的电导率可达10-3S/cm，具有很好的外形记忆功能，当外加电压为40V时，材料在40s，内可完全恢复为初始外形。由于碳纳米管主要是由碳原子组成的纳米材料,不会与生物细胞或组织发生反响, 因而具有很好的生物相容性,复合材料在医学领域具有很好的应用前景。Meng等12通过溶液共混的方法制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料。结果说明：聚氨酯中参加碳纳米管，提高了材料的血液相容性。 熔融共混法 熔融共混法是将外表处理过的纳米粒子与聚氨酯混合，经过塑化、分散等过程，使纳米粒子以纳米水平分散于聚氨酯弹性体中，从而到达对聚氨酯弹性体改性的目的。Chen等13把经混合酸处理后的
14、碳纳米管与热塑性聚氨酯混合后，加热熔融，利用双螺杆挤出方法获得了聚氨酯/碳纳米管复合材料。争辩结果说明：当碳纳米管的添加量到达9.3%(wt)时，碳纳米管在复合材料中能够均匀分，材料的杨氏模量和拉伸强度得到显著提高，而断裂伸长率不受影响。马晓燕等14利用十六烷基季铵盐对累托石(REC)进展了有机化处理,承受不同填 充量(2、5、8 份)的REC及有机累托石( ORECB)与热塑性聚氨酯弹性体(TPU R) 进展熔融共混，制备了粘土/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料。结果说明： ORECB在质量分数为2份时复合材料的拉伸强度提高了40%；撕裂强度在所加份数范围内呈现递增趋势，8份时提高了40%。
15、直接混合法 直接混合法是将纳米粒子通过机械共混的方式，分散在聚氨酯弹性体中，成为有机-无机杂化材料。施永建等15利用纳米Al2O3 和SiO2、ITO( 氧化铟锡)为填料改性水性聚氨酯成膜物，承受共混法制备水性聚氨酯纳米复合涂料，结果说明：此复合涂料具有良好的耐磨性、隔热性和屏蔽性。Hsu等16承受直接共混方法将纳米溶胶均匀分散在水性聚氨酯中，结果说明：复合材料的热分解温度和玻璃化转变温度显著提高，且生物稳定性也显著提高。Zhou等17用直接共混法制得了聚氨酯/SiO2纳米复合涂料，结果说明：随着纳米SiO2用量的增加涂膜的紫外吸取率也随之增加，而少量的纳米SiO2 即可提高涂膜的厚度、拉伸强
16、度和断裂伸长率等。纳米碳纤维具有优异的血液相容性和力学性能，承受2023 届制药工程专业毕业论文文献综述纳米碳纤维可以提高聚氨酯与血液相容性。许海燕等18通过共混的方法，将经预处理纳米碳纤维分散到聚醚型聚氨酯体系中，制得一种纳米碳的聚氨酯复合材料。结果说明：复合材料外表的血液相容性得到提高。王平华等19承受直接共混法制备碳纳米管/水性聚氨酯纳米复合材料。争辩结果说明，碳纳米管参加对乳液成膜性影响不大。热失重分析(TGA)和力学性能测试结果说明，当改性后的碳纳米管含量为聚氨酯固体份的0.75%时，复合材料的热稳定性、拉伸强度和断裂伸长率均较纯聚氨酯有所提高。共混法制备方法简洁、经济，易于工业化，
17、具有肯定的应用价值。但由于纳米粒子的特别效应，在制备复合材料的过程中，存在纳米粒子分散不均匀且易团聚的问题，影响复合材料的性能。故需对纳米粒子进展外表改性，提高纳米粒子与聚合物的结合力，最终提高复合材料的综合性能。3.3.2 原位聚合法原位聚合即在位分散聚合，是指应用在位填充技术，使纳米粒子在单体相中均匀分散，然后在肯定条件下就地聚合，形成复合材料，从而实现对聚合物的改性。这种方法能够使纳米粒子均匀地分散在聚合物基体中，而且由于聚合反响是在聚合物相中进展，无机纳米粒子在生成过程中会夹杂一些大分子链，产生了局部的微互穿网络构造。此外，当纳米粒子在聚合物中到达肯定的质量份数时，能在纳米粒子之间形成
18、网链构造，因而使聚合物的强度和耐热性能都有较大的提高。假设对纳米粒子进展外表改性，无机生成物能与聚氨酯主分子链能有化学键联接，则其改性效果更佳。原位聚合法制备其它的聚氨酯纳米复合材料 陈县萍等20承受原位聚合法制备了聚氨酯(PU)/ZnO纳米复合材料。 差示扫描量热法(DSC)和红外光谱(FT-IR) 测试结果说明，PU/ZnO纳米复合材料中的氨酯羰基氢键化程度和硬段的有序化程度较纯PU低，而且PU/ZnO纳米复合材料中PU软硬段间有更好的相混合程度； 体式显微镜(TEM)照片显示，ZnO以纳米尺寸较均匀地分散在PU体系，且纳米ZnO粒子与PU基体有；力学性能测试结果说明，少量纳米ZnO粒子的
19、参加，对PU 有很好的增加和增韧效果。费正等21承受原位聚合方法制备了聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料，并对其性能进展了测试，结果说明，2，4-甲苯二异氰酸酯(TDI) 的功能基团-NCO与蒙脱土发生接枝反响，当有机蒙脱土(OMT)质量分数为2%时, 纳米复合材料的综合力学性能到达最正确，耐溶胀性能得到明显的改善，耐热性能有所提高。Deka等22原位聚合法制备植物油基超支化聚氨酯(HBPU)/粘土纳米复合材料。争辩结果说明，与纯热固性HBPU 树脂相比，纳米复合材料的拉伸明强度，硬度，热稳定性，透气性有很大提高；而对耐冲击性，弯曲强度，断裂伸长率没有多大影响。付青存等23以热塑性聚氨酯弹性体(TPU
20、)为基体，纳米氢氧化铝(纳米ATH)作为主要改性剂，承受溶液-凝胶法制备ATH/聚醚分散体系，原刘杨：铌酸铋树脂复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能位聚合法制备TPU/ATH纳米复合材料。争辩结果说明：纳米粒子的添加量对预聚物的粘度及后续试验过程影响较大，因此纳米粒子的添加量不宜过高，试验选用的最大添加量为5%(质量分数)；纳米ATH的添加可使TPU的力学性能有明显的提高，在ATH 质量分数为4%时，拉伸强度增幅为60%，而断裂伸长率随着纳米ATH添加量的增加，存在极大值现象，在ATH质量分数为3%时，断裂伸长率到达最大值645%。原位聚合法集合了物理共混和化学反响两者的优点，使纳米材料和
21、聚氨酯基体间的界面处可产生有效的化学联结，能使纳米粒子均匀分散于聚合物基体中， 使基体树脂性能改善。3.3.3 插层聚合法插层聚合法是指将有机单体插入无机物夹层间进展原位聚合或将聚合物直 接插进机物夹层所形成的纳米复合材料，将适量的这种方法制得的纳米材料混合于聚氨酯基体中，经过适当的处理，可得到具有良好分散性的有机-无机纳米杂化材料。插层聚合法是制备聚氨酯/纳米蒙脱土、聚氨酯/纳米粘土复合材料的重要方法，也是当前材料科学领域争辩的热点；插层聚合法主要有原位插层法、熔融插层法、溶插层法，还有一些其它的插层聚合法。这里对原位插层法进展简洁介绍。原位插层法制备聚氨酯/纳米复合材料 原位插层聚合复合法
22、是将催化剂引入黏土层间，然后引发聚合物聚合反响，通过聚合力的作用使黏土层间剥离，从而形成聚合物/纳米复合材料。Yao等24用改性二苯基甲烷二异氰酸酯、改性聚醚多元醇和钠基蒙脱土为原料，将改性聚醚多元醇作为膨胀剂处理钠基蒙脱土，原位合成了一种型聚氨酯/钠基蒙脱土纳米复合材料，结果说明，随着钠基蒙脱土含量的增加，纳米复合材料的拉伸强度增加、在温度低于聚氨酯软段玻璃化转变温度时的储能模量增加了350%。宋晓艳等25利用原位插层聚合法制备了聚氨酯/有机蒙脱土纳米复合材料。通过X射线衍射和透射电镜分析觉察，当有机蒙脱土质量分数为1%、3%时，有机蒙脱土完全剥离并较均匀地分散于聚氨酯基体中； 当有机蒙脱土
23、质量分数为5%时，有机蒙脱土在聚氨酯基体中发生局部剥离，而且聚氨酯/有机蒙脱土复合材料的邵氏A硬度、弹性模量、拉伸强度和扯断伸长率均比纯聚氨酯有所提高。马继盛等26承受原位插层聚合法合成了综合力学性能优异的聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料，并觉察蒙脱土与聚醚多元醇的混合方式对聚氨酯/蒙脱土纳米复合材料的性能有很大影响。3.3.4 溶胶-凝胶法(Sol-Gel法)溶胶-凝胶法是将硅氧烷或金属盐等前驱物溶于水或者有机溶剂中，形成的均质溶液与聚氨酯单体中的多异氰酸酯发生反响，得到无机纳米材料均匀分散的聚氨酯/无机纳米复合材料。该方法可以简洁地分为以下几种状况：1把前驱物溶解在聚氨酯预聚物中，在酸、碱或某些
24、盐的催化作用下让前驱化合物水解，2023 届制药工程专业毕业论文文献综述形成半互穿网络；2把前驱物和聚氨酯单体溶解在溶剂中，让水解和聚氨酯单体聚合同时进展，使一些完全不溶的聚合物靠原位生成而均匀地嵌入无机网络中；3在以上的聚氨酯或单体中可以引入能与无机组分形成化学键的基团， 增加有机与无机组分之间的相互作用27。溶胶-凝胶法制备的有机/无机杂化材料的性能如成膜性、光学品质及力学性能等都很优异，已经成为复合材料领域的热点。Goda等28承受溶胶-凝胶法制得聚氨酯/SiO2纳米复合材料。荧光光谱说明，在聚氨酯硬段与SiO2的杂化区域中， 由于SiO2阻碍了硬段重排，故随着SiO2含量的增加，硬段的
25、重排温度上升，甚至在结晶温度以上硬段仍有较好的取向构造。Petrovic等29用溶胶-凝胶法制备并表征了两系列软段质量分数为50%和70%的嵌SiO2纳米复合材料,争辩了不同含量 球形纳米SiO2溶胶对软、硬段相分别的影响。结果说明，当SiO2溶胶质量分数为0.5%、10%时，聚氨酯存在明显的相分别；当SiO2溶胶质量分数为20%、30% 时， 软、硬段不存在相分别。石智强等30承受溶胶-凝胶法制备了不同SiO2含量的聚氨酯/SiO2复合材料，在制备过程中用偶联剂对纳米SiO2粒子进展改性。争辩结果说明，通过溶胶-凝胶法制备的聚氨酯/SiO2纳米复合材料形成了较强的化学作用， 大大地提高了聚氨
26、酯的各种性能。Yim等31承受溶胶-凝胶法制备了聚氨酯/SiO2 溶胶，用催化剂和二氯甲烷溶剂，在低温超临界CO2条件下进展固化，从而制备了纳米多孔聚氨酯/SiO2纳米复合材料。争辩结果说明，这种材料不仅具有高比外表积，而且具有较好的机械性能和低热传导性，可用于制备催化剂载体材料。Park等32用丁酮和二甲基甲酰胺作为SiO2溶剂，通过溶胶-凝胶法制备了聚氨酯/SiO2复合材料。结果说明，用二甲基甲酰胺作SiO2颗粒溶剂时，聚氨酯的力学性 能、高温热稳定性、展色性和干爽性都比使用其它溶剂好。同时SiO2 颗粒影响了聚氨酯的构造特性，加速了聚合反响的进展，消耗了少量异氰酸酯，但对聚氨酯的性能没有
27、负面影响。王春会33通过溶胶-凝胶法合成水性聚氨酯预聚体后，马上参加钛酸四丁酯前驱物，用水乳化后合成了稳定的TiO2/阴离子水性聚氨酯胶粘剂。结果觉察，纳米TiO2可以提高胶粘剂的电解质稳定性，并改善涂布适应性，提高黏结强度，但是纳米材料的团聚现象是制约其进一步应用的主要因素。溶胶-凝胶法是制备聚氨酯/纳米复合材料中比较常见的方法，溶胶-凝胶法合 成的纳米复合材料的优点是：无机、有机分子混合均匀，可周密把握产物材料的成分，工艺过程温度低，材料纯度高、透亮度高,有机相和无机相可以以共价键结合，甚至因聚合物交联而形成互贯网络。其缺点在于：因溶剂挥发常使材料收缩而易脆裂，前驱物价格昂贵且有毒，应用范
28、围较窄。3.3.5 预聚体法预聚体法，简洁地说是多异氰酸酯和多元醇把握肯定比例反响而得的可反响性半成品，再和纳米材料进展反响而得到聚氨酯/纳米复合材料等一种方法邹德刘杨：铌酸铋树脂复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能荣34用脂肪酸处理纳米CaCO3外表，将原生粒子或较小的团聚体稳定，使纳米CaCO3在预聚体中均匀分布。此外，还在体系中参加增塑剂癸二酸二异辛酯以提高纳米CaCO3粒子与预聚体之间的浸润性，都取得了良好的增加效果。杨红艳等35以聚四氢呋喃醚二醇-1000( PTMG)、甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)、3，3-二氯-4，4-二苯基甲烷二胺( MOCA)为原料，承受预聚法合成聚
29、氨酯弹性体，并选用纳米CaCO3对聚氨酯弹性体进一步增加，通过对纳米CaCO3进展外表改性及承受超声波促进纳米粒子在基体中更好地分散，并考察了纳米的CaCO3含量和合成温2度对聚氨酯弹性体力学性能的影响。结果说明，纳米CaCO3对聚氨酯弹性体的力学性能有肯定的提高，并且在纳米CaCO3含量为4%时综合力学性能最好。刘少兵等36承受预聚体的方法制备了聚氨酯弹性体/纳米SiO2复合材料。结果说明： 改性后的纳米SiO2能均匀分散于聚氨酯弹性体中，复合材料的力学性能明显提高；纳米SiO2的用量对聚氨酯弹性体/纳米SiO 复合材料的力学性能影响较大，并且当纳米SiO2的质量分数为2%和3%时，复合材料
30、的拉伸强度和撕裂强度分别到达最大。王红研等37承受预聚法合成聚氨酯弹性体,并选用纳米TiO2对聚氨酯弹性体进一步增加,通过对纳米TiO2的外表改性及超声波分散处理来促进纳米粒子在基体中更好地分散,争辩预聚体合成温度、-NCO的质量分数w-NCO、纳米TiO22含量及超声波分散对复合材料力学性能的影响。结果说明，纳米TiO 对聚氨酯弹性体的力学性能有肯定的提高，通过电镜(SEM)观看纳米TiO2在弹性体中发生团聚或附聚现象。3.4 纳米复合材料的分析表征敏世雄等38承受JEOL JEM-100CX型透射电子显微镜观看催化剂的颗粒尺寸和结晶形态。红外光谱在FTS 3000型(美国DIGILAB公司
31、)傅立叶变换红外光谱仪上测定，KBr压片；XRD晶相分析在RU-200B型X衍射仪上进展(日本Rigaku公司)，Cu K 辐射，管电流100 mA，管电压40kV；UV-Vis漫反射光谱在ShimadzuUV-2550型紫外-可见光谱仪上测定；UV-Vis吸取光谱在PE Lambda35型紫外-可见光谱仪上测定；热重分析在PEPYRISDiamond TG/DTA热重上进展， 升温速率10 min-1，空气气氛；PL光谱在PE LS-55荧光光谱仪上测定，激发波长为300nm。4 光催化性能争辩在可见光照耀下，化合物吸取光子而形成激发态，激发态的染料分子能向光催化剂导带注入一个电子而自身生成
32、正碳自由基，注入导带的电子与吸附光催化剂外表的O2作用后形成O-2，进一步形成HOO等活性氧自由基；活性氧自由基攻击染料正碳自由基，形成羟基化产物，在经一系列氧化复原反响最终生成CO2、H2O等无机小分子。通常，被降解物的浓度较低时，光催化氧化的反响速率与浓 2023 届制药工程专业毕业论文文献综述度成正比，当浓度达肯定值之后，反响速率与浓度无关。我们对所合成材料的光催化性能的争辩。首先，光催化降解甲基橙的争辩， 对该材料的光催化性能的最适宜条件进展争辩探讨。以对甲基橙的争辩为例。先作出甲基橙溶液的标准曲线。配制浓度为1、2.5、5、6、7.5和10mg/L 的甲基橙溶液，承受紫外-可见分光光
33、度计在最大吸取波特长(=465nm)测量吸光度。结果说明，浓度C(mg/L) 和吸光度A 在0-10mg/L的范围内具有良好的线性关系。拟合的标准曲线方程为C =-0.0469+12.34813A，相关系数为R = 0.99995。甲基橙溶液的标准曲线。在烧杯中参加50mL肯定浓度的溶液以及肯定量的复合材料粉末，磁力搅拌， 保持悬浮。用15W一般照明荧光灯照耀，与液面间距为10cm，光照肯定时间取样，过滤，承受UV-2802S型紫外可见分光光度计测定清液吸光度，并依据吸光值变化求得降解率r：r=(c0-c)/c0=(A0-A)/A0式中，c0和c分别为样品的初始浓度和降解后浓度，A0和A分别为
34、样品的初始吸光峰值和降解后吸光峰值。假设要争辩变量的影响程度则应当争辩一下几个影响因素，确定最正确的试验条件：1溶液pH值的影响：溶液pH值的变化会影响到催化剂的外表电荷性质和光催化降解反响过程中的反响方式，因此格外重要，在不同pH 值条件下，甲基橙溶液光催化降解反响的ln(C0/Ct)与t之间有较好的线性关系，而且相关系数R值都接近1.0，说明纳米复合材料光催化降解甲基橙的反响符合一级反响动力学的特征；2催化剂用量的影响：依据光催化反响原理，催化剂产生的光生电子的浓度是光催化反响的关键，所以在反响过程中，催化剂的用量直接影响着光催化降解过程。甲基橙溶液在不同催化剂用量条件下光催化降解反响的l
35、n(C0/Ct)与t之间同样呈现良好的线性关系，且相关系数R0.99，由此说明甲基橙的光催化降解反响在催化剂量转变时仍旧具有一级反响动力学的特征；3甲基橙初始浓度的影响：在催化剂用量为1.0g/L，甲基橙溶液pH=3的试验条件下，不同甲基橙初始浓度对光催化降解反响曲线和反响速率常数的影响。溶液的pH值、催化剂用量、甲基橙初始浓度都对光催化降解反响影响较大，本试验中，当催化剂的用量为1.0g/L， 甲基橙溶液初始浓度为0.01g/L、pH=3时，反响4h后甲基橙的降解率可达93.75%。39我们承受光催化降解苯胺的试验来说明这个例子。在50mL浓度为20mg/L的苯胺溶液中参加复合材料0.12g
36、，室内日光灯照耀，磁力搅拌，所得苯胺溶液降解的动力学曲线如图4所示。刘杨：铌酸铋树脂复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能由图4可见，3min苯胺的降解率可到达82%，当时间延长至18min时，苯胺降 解率为91%，可见，复合材料的催化活性随着时间的延长，苯胺的降解速率渐渐下降，这可能是由于反响过程中某些反响中间物在催化剂外表累积而占据了活性位致使复合材料催化活性降低。在50mL浓度为20mg/L的苯胺溶液中分别加0.04、0.08、0.10、0.12、0.14 和0.16g复合材料，室内日光灯照耀，磁力搅拌，所得苯胺溶液降解的动力学曲线如图5所示。由图5可见，当复合材料用量由0.04g增加
37、至0.08g时，催化活性有明显增加， 但是当用量由0.08g渐渐增加至0.16g时，催化活性也在增加，但增加幅度明显减小，0.14g与0.16 g对苯胺的降解在18min时几乎相等。这可能是由于当复合材料用量增加时，光催化活性位置会增多，从而反响速率会提高，但是当用量连续增 2023 届制药工程专业毕业论文文献综述加时，催化剂对溶液的遮挡作用也会增加，从而可能会导致光生电子/空穴对的复合几率增加，因而当复合材料用量增加到肯定程度时，催化活性增加不太明显。分别配制20、30、40、50和60 mg/L的苯胺溶液，均取50 mL，参加0.12 g复合材料，室内日光灯照耀，磁力搅拌，所得苯胺溶液降解
38、的动力学曲线如图6所由图6可见，当时始浓度为20mg/L时，降解率最高，随着初始浓度增加，降解速率渐渐减小，这可能是由于光催化降解反响一般是在催化剂外表上进展，当苯胺初始浓度较高时，会与催化剂光生羟基自由基竞争活性位，而且反响生成的大量中间产物也会消耗羟基自由基，使苯胺降解速率降低。40最终，假设要进一步比较该材料的光催化性能有较大幅度的提高，则我们需要将该复合材料催化性能与单纯的纳米氧化锌，纳米氧化钛在一样的试验条件下作比照，得出该复合材料的优异状况。从所得到的结果我们可以清楚的看到，降解率是明显的，这说明复合材料的光催化性能有了明显提高。这样的结果令人满足。5 总结聚合物基纳米复合材料作为
39、型的构造、功能材料已被广泛争辩，在光、电、磁方面的奇异性能和应用引起了各国争辩者的高度重视，但总体而言，聚合物基纳米复合材料的争辩尚处在起步阶段，优化聚合物基纳米复合材料制备工艺、探究纳米粉体均匀分散与复合方法以及应用，研制性能优异的材料，是今后纳米材料进展的方向。因此，对该材料的争辩不仅具有理论意义，而且具有经济效益和环境效益。刘杨：铌酸铋树脂复合材料的制备及其光催化降解甲硝唑的性能参考文献1 Beckera, Varieyb R, Simon G. Morphoiogy, thermai reiaxations and mechanicai properties of iayered si
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