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进入21世纪以来,随着纳米技术的发展,纳米材料的应用引起了各领域的广泛关注,纳米材料的制备也得到深入的研究。纳米材料如二氧化钛、氧化锌等与纺织材料结合,引发了纺织产业的巨大变革。金红石型二氧化钛纳米颗粒有卓越的紫外线屏蔽能力;锐钛矿型纳米颗粒则有很强的光催化能力,在阳光或紫外线照射下,具有杀菌、降解有机物质等诸多功能。目前,纳米二氧化钛的合成方法很多,合成特定形状、粒径不一的报道也较多。但是系统阐述影响TiO2颗粒尺寸的因素的研究较少,系统研究不同粒径、不同晶型的TiO2颗粒在纺织品上的应用更少。本课题探索了不同尺寸的杆状纳米金红石颗粒对紫外线屏蔽的影响,同时研究了纳米金红石颗粒与棉纤维的结合方式。而对于锐钛矿型纳米二氧化钛,主要涉及不同尺寸的纺锤状纳米颗粒制备及通过测色仪定量检测其光催化能力。为减缓TiO2的光催化性对织物的影响,本工作借助SiO2改性TiO2,通过形成Si-O-Ti和TiO2@SiO2两种纳米复合晶来研究其光催化能力及对织物的保护作用。通过本课题的研究,得出如下结论:(1)用溶胶凝胶法制备尺寸不同的杆状纳米金红石颗粒。颗粒的均长度在44-180nm,均宽度在10-20nm,轴径比在4-10,且分散性良好、纯度高。研究不同粒径的杆状金红石纳米颗粒的紫外线屏蔽性能发现:短颗粒对短波紫外线有较强的紫外屏蔽能力,长颗粒对长波紫外有较强的屏蔽能力。这是由纳米颗粒尺寸下降,带隙能增大所致。在纺织品上应用时,长颗粒更符合实际要求。从纳米颗粒尺寸和纤维结构角度,解释了TiO2纳米颗粒在棉纤维中可能的存在形式。(2)制备尺寸不同的纺锤状锐钛矿纳米颗粒。得出纺锤状锐钛矿纳米粒子的光催化能力随尺寸下降而增强的结果。使用测色仪定量说明不同尺寸纳米锐钛矿颗粒处理后的纺织品的光催化能力。(3)合成Si-O-Ti杂合颗粒,钛含量越高,所得的纳米颗粒光催化能力越强。TiO2@SiO2颗粒的光催化能力弱,可能包覆层太厚。通过纯TiO2、不同硅钛比的TiO2和SiO2混合物、Si-O-Ti;和TiO2@SiO2:处理到棉织物上发现:在紫外灯长时间照射下,没有处理过的织物与表面处理过的织物相比,前者的拉伸强度更容易下降。原因可能是织物表面的TiO2颗粒屏蔽了紫外线,保护了织物;TiO2的光催化未对织物构成致命伤害的原因是织物表面纳米颗粒的向光面远离织物。然而,纳米材料的光催化能力越强,织物遭受紫外线破坏越强。