研究目的
开发一种温和的策略,在棉织物上包覆Cu2(OH)PO4纳米颗粒,以实现其在可见光和近红外照射下的自清洁性能。
研究成果
CHP-IP6涂层棉织物在可见光和近红外照射下表现出高光催化活性和稳定性,并具有有效的自清洁性能。这表明其在桌布、家用纺织品和工业工作服等纺织领域具有潜在应用价值,有助于节能环保。
研究不足
该研究仅限于实验室规模的实验;未涉及实际条件下的可扩展性和长期耐久性。近红外光下的光催化效率低于可见光,该方法可能需要优化才能适用于工业应用。
1:实验设计与方法选择:
采用肌醇六磷酸(IP6)作为软模板,通过温和水热法合成Cu2(OH)PO4纳米颗粒。随后利用硅烷偶联剂和多巴胺处理工艺将这些纳米颗粒负载于棉织物表面实现固定化。
2:样品选择与数据来源:
以白色平纹100%纯棉织物为基底材料,亚甲基蓝(MB)作为光催化降解测试的模型污染物。
3:实验仪器与材料清单:
实验材料包括棉织物、Cu(NO3)2·3H2O、Na2HPO4·2H2O、肌醇六磷酸(IP6)、多巴胺、戊二醛、KH550、乙醇、去离子水、亚甲基蓝及过氧化氢;仪器设备包含X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDX)、X射线光电子能谱仪(XPS)、热重分析仪(TGA)、紫外-可见-近红外分光光度计、色差仪及原子吸收光谱仪。
4:2O、Na2HPO4·2H2O、肌醇六磷酸(IP6)、多巴胺、戊二醛、KH乙醇、去离子水、亚甲基蓝及过氧化氢;仪器设备包含X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDX)、X射线光电子能谱仪(XPS)、热重分析仪(TGA)、紫外-可见-近红外分光光度计、色差仪及原子吸收光谱仪。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:在120°C下水热反应8小时制备CHP-IP6纳米颗粒;通过KH550和多巴胺对纳米颗粒进行功能化处理后负载于棉织物;采用多种光谱与显微技术对材料进行表征;使用配备截止滤光片的氙灯在可见光及近红外光条件下进行光催化活性测试并监测MB降解情况;通过施加MB污渍并暴露于阳光下开展自清洁测试。
5:数据分析方法:
基于665 nm处紫外-可见吸收光谱计算C/Co值确定降解效率;采用BET和BJH法测定比表面积与孔径分布;通过能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)进行元素分析;利用热重分析仪(TGA)评估热稳定性。
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