【摘 要】
:
在日常生活中,一些致病的细菌会对人类的生命安全以及各国的经济发展造成重大打击,因此开发和推广抗菌材料有很大的意义。通过表面处理工艺实现金属的抗菌化是现在抗菌材料的研究方向之一,在公共卫生,家用厨具,无菌包装等领域均有突出的应用价值。本文以表面为多孔的铝腐蚀箔为基底,运用溶胶凝胶旋涂法和溶胶电泳法,在其表面制备了TiO2膜层和Ag-TiO2复合膜层。对于溶胶凝胶旋涂法,本文研究了陈化时间、热处理温度
论文部分内容阅读
在日常生活中,一些致病的细菌会对人类的生命安全以及各国的经济发展造成重大打击,因此开发和推广抗菌材料有很大的意义。通过表面处理工艺实现金属的抗菌化是现在抗菌材料的研究方向之一,在公共卫生,家用厨具,无菌包装等领域均有突出的应用价值。本文以表面为多孔的铝腐蚀箔为基底,运用溶胶凝胶旋涂法和溶胶电泳法,在其表面制备了TiO2膜层和Ag-TiO2复合膜层。对于溶胶凝胶旋涂法,本文研究了陈化时间、热处理温度、升温速率、Ag含量等工艺参数对膜层微观形貌以及相组成的影响;对于溶胶电泳法,本文探讨了溶胶中Ag含量、沉积电压、沉积时间等工艺参数对膜层微观形貌及成分组成的影响。同时,本文运用各种测试手段,对所制备抗菌膜的光催化性能,耐蚀性,亲疏水性和抗菌性做了研究和分析。研究结果表明:应用溶胶凝胶法和多步旋涂法,可以在铝箔表面制备TiO2膜层和Ag-TiO2膜层。其中,溶胶的陈化时间会对膜层的形貌造成比较大的影响。工艺试验结果显示,陈化72h是一个优选的工艺参数。在热处理过程中,由于铝箔容易发生弯曲等因素,膜层中会出现微裂纹。在电泳沉积工艺中,通过调整电压和沉积时间,可以在铝箔表面形成均匀的TiO2膜层和Ag-TiO2膜层,膜层呈现龟裂状。在电泳液中加入了稳定剂聚乙烯醇缩丁醛(PVB)后,膜层的龟裂问题有所改善。考虑铝箔表面的抗菌性,结合生产成本等因素,应用溶胶凝胶-旋涂法制备抗菌涂层的较优配方为溶胶中Ag/Ti=10mol%,此时EDS结果显示铝箔表面Ti元素所占原子比为9.94%左右,Ag元素所占原子比为0.69%左右。XRD结果显示TiO2为锐钛矿相,Ag为单质相。应用溶胶电泳法制备抗菌涂层的较优配方为溶胶中Ag/Ti=5mol%,铝箔表面Ti的原子含量约为18.59%,Ag的原子含量约为1.00%。XRD结果显示,TiO2为锐钛矿相。在甲基橙光催化实验中,旋涂法所制备得到的带Ag-TiO2膜层的抗菌铝箔在超净工作台内2h光照后能实现10mg/L甲基橙溶液90%的分解,电泳法所制备得到的膜层需要3h才能达到同样的效果。电化学实验结果表明,应用旋涂法和电泳法在铝箔表面制备的TiO2膜层大幅提高了金属基底在氯化钠溶液中的耐蚀性,而应用旋涂法在铝箔表面制备的Ag-TiO2膜层只能小幅提高金属基底在氯化钠溶液中的耐蚀性。相反的是,应用电泳法在铝箔表面制备的Ag-TiO2膜层降低了基底的耐蚀性。接触角测试结果显示,在用溶胶凝胶-旋涂法和溶胶电泳法沉积膜层前后,铝箔表面均保持着亲水的状态,接触角均在15°~30°之间。在制备了膜层以后,铝箔表面液滴的接触角不再呈现左右对称的形态。抗菌试验结果显示,表面应用溶胶凝胶-旋涂法和溶胶电泳法制备具有Ag-TiO2涂层的抗菌铝箔,对大肠杆菌均能达到99.9%以上的杀灭效果,符合一般抗菌产品的要求。
其他文献
金属增材制造选区激光熔化技术近年来发展迅速,由于其高柔性、快速加工和可以加工形状复杂零件等优点,在功能部件生产中得到了广泛的应用。但是打印过程中的快速冷却以及铝合金对激光的吸收率低、反射率高的特征,使得打印表面粗糙度高同时打印过程中常常伴随着各种微小缺陷。此类缺陷将直接影响材料的性能并可能带来极大的安全隐患、造成巨大损失。因此在增材制造过程中对产生于表面及亚表面的缺陷的检出具有重大意义。激光超声检
石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种类石墨结构的层状材料,其层间主要由范德华力结合,易于滑动,因而g-C3N4具有十分优异的润滑特性。相比于传统的含S、P的油溶性添加剂,g-C3N4更加环保,具有极好的高温稳定性和化学稳定性。另外,g-C3N4可利用低成本的三聚氰胺、尿素等原料制备,易于实现批量化生产。因此,g-C3N4是一种十分具有潜力的润滑添加剂。但是,g-C3N4在润滑油中的分散性和稳定性较差
近年来,随着可穿戴设备的飞速发展和其市场规模的不断扩大,人们对高能量密度柔性储能器件的需求也日益增长。碳纳米管(CNT)/聚苯胺(PANI)基柔性固态超级电容器具有高功率密度、长循环寿命、良好的柔韧性和高安全性等优点,因而成为可穿戴电子产品的理想储能器件。电极材料对超级电容器性能至关重要,针对CNT/PANI基超级电容器,本课题主要从电极材料改性的角度出发,对CNT薄膜基底进行不同方式的处理以改变
当处理器发生最后一级cache缺失时,需要等待相当长的时间从DRAM中读取数据。这个读取过程的时长会很大程度上影响到计算系统的整体性能,因此对DRAM访存延迟的估计是系统性能评估的重要环节之一。当前针对DRAM访存延迟解析建模研究主要分为两类,一类以访存请求或DRAM指令流为输入并分析前后请求或指令的关系,另一类用排队论来解释DRAM服务的过程。前者往往忽略了访存请求到达率对访存请求排队延迟的影响
钨酸铋(BWO)由于可利用可见光光催化来进行降解有机物和抗菌的特点而成为污水处理研究热点,然而目前其在可回收使用、太阳光利用率、光催化活性方面仍待提高。本文采用水热加煅烧两步法制备钨酸铋(BWO)和银掺杂钨酸铋(Ag-BWO)纳米颗粒,并研究不同水热条件对颗粒形貌、物相、比表面积、禁带宽度、光催化性能的影响,筛选出可负载在纳米纤维膜上的纳米颗粒;采用静电纺丝法制备出Ag-BWO纳米颗粒与聚丙烯腈复
许多具有重要应用价值材料的制备过程中都包含包晶凝固,包晶凝固对材料最终组织和性能具有重要影响。本文在课题组前期工作基础上,建立二元合金包晶凝固的二维元胞自动机(Cellular Automaton,CA)模型,对Fe-C合金和Al-Ni合金的包晶凝固过程开展模拟研究,结合实验结果进行分析讨论。应用CA模型模拟了Fe-C合金连续冷却过程中的晶粒组织包晶凝固的形貌演变并与文献发表的原位观察实验进行了对
高熵合金具有良好的耐腐蚀性,有望作为新型电极材料应用于能源及环境领域。为了获得具有高催化活性且不含贵金属元素的电极材料,采用磁控溅射法制备了 FeCoNi基高熵合金薄膜电极。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学工作站等测试表征仪器研究了电极的微观结构和电催化性能。研究了FeCoNiMoCr高熵合金薄膜电极的微观结构与电催化析氧性能。结果表明:薄膜厚度约为2.40 μm,呈非晶结构。电极在10
随着电子技术的快速发展,电子对抗在国防力量中的地位越来越高。由于当今雷达系统的工作频段的扩展和高集成、多通道的需求,天线也朝着高增益、宽频带、小型化的方向发展。人工表面等离激元(SSPPs)是一种表面慢波,具有高度场束缚和亚波长特性,同时还有低剖面、可共形、可以与传统射频器件相结合的特点,在天线设计领域具有重要作用。本文首次将SSPPs应用在螺旋天线的设计中,对螺旋天线的小型化进行了深入的研究。主
由于具有良好的力学性能与耐久性,钢筋混凝土结构被广泛应用于土木建筑领域。但是,氯盐诱导的钢筋锈蚀会导致钢筋混凝土结构过早失效,从而造成了严重的安全问题并带来巨大的经济损失。因此,研究如何延缓或抑制混凝土中钢筋的锈蚀进程已经成为钢筋混凝土结构耐久性研究的热点与难点。其中,添加阻锈剂被认为是最有效且简便的抑制钢筋锈蚀的方法之一。作为一种高效环保的无机阻锈剂,钼酸盐在金属腐蚀与防护领域得到了广泛的应用。