研究目的
通过超声化学合成Fe3O4/ZnO纳米复合材料，开发出具有磁性、光催化、抗菌和抗真菌性能的无毒棉/涤纶织物，无需高温煅烧。
研究成果
采用声化学法在80°C条件下成功于棉/涤纶织物上合成了Fe3O4/ZnO纳米复合材料，无需高温煅烧即赋予其多功能特性：包括磁性（饱和磁化强度1.5 emu/g）、自清洁、抗菌、抗真菌活性、低细胞毒性及增强的机械性能。优化的前驱体浓度为硫酸铁和醋酸锌均为3% W/V。该方法具有创新性与可持续性，在功能性纺织品工业应用中潜力显著。
研究不足
本研究仅限于棉/涤纶织物，未对其他纺织基材进行测试。合成条件（如温度、pH值）可能并非适用于所有应用场景。已注意到潜在的铁腐蚀问题但未深入分析，这为未来优化提供了方向。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用超声化学法，利用超声波清洗器在织物上原位合成并沉积Fe3O4/ZnO纳米复合材料。采用两步工艺：首先声化学合成磁铁矿纳米颗粒，随后在80°C、pH 11条件下（使用CTAB作为分散剂）声化学生成ZnO纳米颗粒。基于响应面法的统计设计优化了前驱体浓度。
2：样品选择与数据来源：
使用伊朗Yazdbaft公司提供的30/70棉/涤纶混纺织物。前驱体包括德国默克公司的硫酸亚铁、醋酸锌、CTAB和氢氧化钠，以及中国Uhao公司的亚甲基蓝。
3：实验设备与材料清单：
超声波清洗器（伊朗Mercury，50 kHz，50 W）、场发射扫描电镜（MIRA，Tescan）、能谱仪、X射线衍射仪（XPert MPD，飞利浦，荷兰）、振动样品磁强计（伊朗）、Instron拉力机（美国）、Shirley织物硬挺度测试仪（美国）、分光光度计（Gretag Macbeth 7000）及所列材料。
4：实验流程与操作步骤：
织物经洗涤后，在80°C、pH 11条件下超声辐照处理硫酸亚铁与CTAB混合液2小时，随后相同条件下处理醋酸锌与CTAB混合液1小时。样品经洗涤干燥后进行表征，包括重量变化、自清洁测试、FESEM、EDX、XRD、抗菌测试（AATCC100标准）、抗真菌测试、MTT细胞毒性测定、磁性能测量、拉伸强度及弯曲长度测试。
5：数据分析方法：
采用ANOVA方差分析与响应面法进行统计分析（Matlab软件），通过F检验和P值评估自清洁效果显著性。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Ultrasonic Cleaner
50 kHz, 50 W
Mercury
Used for sonochemical synthesis and deposition of nanoparticles on fabric under ultrasonic irradiation.
-
FE-SEM
MIRA
Tescan
Used for obtaining field emission scanning electron microscopy images to study morphology and size of nanoparticles.
-
XRD
XPert MPD
Philips
Used for X-ray diffraction analysis to confirm crystallization of nanoparticles.
-
VSM
Used for quantifying magnetization properties of samples.
-
Instron instrument
Used for measuring tensile strength of treated samples.
-
Shirley fabric stiffness tester
Used for measuring bending length of samples.
-
Spectrophotometer
Gretag Macbeth 7000
Gretag Macbeth
Used for obtaining colorimetric values of samples.
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部
