摻氮碳量子點的制備及其在滌綸織物上的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-10-31 19:57
滌綸織物因具有高模量、高強度及價格低廉等特點,在紡織領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是在低濕環(huán)境中,滌綸織物極易產(chǎn)生靜電,吸附空氣中有害細菌,有可能對人體健康造成威脅,同時影響人們的穿著體驗,使服用舒適性能下降。因此,如何改善滌綸織物抗靜電和抗菌性能,開發(fā)具有復(fù)合功能的滌綸織物一直是產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域研究的熱點。新材料碳量子點具有較強親水性,進一步改性可開發(fā)出兼具有抗靜電、抗菌等特性的新型復(fù)合功能材料,將其應(yīng)用于滌綸織物功能整理領(lǐng)域,有望為滌綸織物抗靜電、抗菌一體化功能整理探索出可行的路徑。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)摻氮碳量子點的制備。以檸檬酸、葡萄糖、L-抗壞血酸為碳源,乙二胺為氮源,通過水熱、微波兩種方法制備摻氮碳量子點。TEM、XRD、FT-IR等測試結(jié)果表明成功合成出小尺寸摻氮碳量子點,且氨基成功接入表面;UV-vis和PL光譜的測試發(fā)現(xiàn),以檸檬酸為碳源,通過水熱法制備出的摻氮碳量子點具有較強的紫外吸收和熒光強度,且熒光量子產(chǎn)率最高。通過正交試驗對摻氮碳量子點合成工藝進行優(yōu)化,結(jié)果表明當溫度為200℃,反應(yīng)時間為240min,pH=9時所合成的摻氮碳量子點具有最佳的抗靜電效果。(2)摻氮碳量...
【文章來源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1不同材料的靜電序列??Fig.1-1?Electrostatic?sequence?of?different?materials??
性能有望使滌綸織物的抗靜電功能得到改善。??1.3碳量子點的研究概況??1.3.1碳量子點的概述??碳量子點(CQDs)也稱碳點、碳納米點,是一種可發(fā)出熒光的新型零維碳納米??材料。幾何形狀近似球形,三維尺寸均在1?10?nm間,呈單分散性的納米團簇[33],??由極少分子或原子構(gòu)成,主要含有C、H、0、N元素,碳量子點骨架由無定型、sp2、??sp3不同雜化碳組成。由于制備原料不同,其表面大多含有羰基、羧基、羥基等親水??性基團,且經(jīng)過修飾后表面基團和元素含量相應(yīng)增加,其結(jié)構(gòu)如下圖1-2所示。在近??十多年的研究中發(fā)現(xiàn),碳量子點的合成方法簡單、低耗、高效,碳源廉價且來源廣;??其具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、低毒性、良好的水溶性和生物相容性、易于表面功能化修??飾、熒光壽命長、耐光漂白性強等特點。??(a)?(b)??H。人。?〇H?^A〇h??圖1-2?(a)碳量子點的概念圖[34Ub)碳量子點結(jié)構(gòu)圖[3S1??Fig.1-2?(a)?conceptual?graphs?of?carbon?quantum?dots?(b)?structure?chart?of?carbon?quantum??dots??5??
摻氮碳量子點的制備及其在滌綸織物上的應(yīng)用研究?第一章緒論??徑在1.5?4.5?nm,發(fā)出綠色熒光,熒光量子產(chǎn)率為26?%。合成流程如圖1-4所示。此??夕卜,Thakur[53]、Wang?[54]等也相繼報道分別以阿拉伯樹膠、馬鈴薯為碳源,采用水熱??法制備出粒徑為2?3?nm熒光強度高的碳量子點。水熱法制備碳量子點較其他方法更??加簡單,所用碳源廣泛,可通過一步來實現(xiàn)碳量子點的制備以及表面的鈍化或功能化??修飾。??m?......?n??hydrothermal???**-*#*????*???:^;丨賴上?n??_?>?____令?^?-??*?^??CP??圖1-4水熱法合成碳量子點示意圖d??Fig.1-4?Schematic?diagram?of?hydrothermal?synthesis?of?carbon?quantum?dots??(2)微波法??微波法是指采用微波反應(yīng)器在一定功率、溫度下快速微波加熱糖類小分子碳前驅(qū)??體,碳前驅(qū)體發(fā)生裂解、脫水、碳化,產(chǎn)生C=C鍵構(gòu)成碳量子點骨架,是制備碳量??子點的一種高效合成方法。2009年,Zhu課題組[55]曾報道過,他們?nèi)。?g葡萄糖碳源??與lOmLPEGMo混合,之后分散在去離子水中,采用家用微波爐進行微波處理不同時??間,最終可制備出尺寸不均的碳量子點。2016年,Ding課題組[56]也通過該方法。?g??檸檬酸和1?g磷酸氫二鉀分散到10?mL去離子水中,同樣采用家庭微波爐在750?W功??率下微波處理2.5?min,將產(chǎn)物經(jīng)過多次醇洗后得到平均粒徑5?nm的碳量子點。微??波輔助法合成碳量子點具有快速高效特點,原料便宜、
【參考文獻】:
期刊論文
[1]有機導(dǎo)電纖維織物的開發(fā)與抗靜電性能的研究[J]. 趙偉. 合成材料老化與應(yīng)用. 2019(01)
[2]滌綸織物防靜電功能整理的研究進展[J]. 錢飛,劉艷. 化纖與紡織技術(shù). 2017(04)
[3]可樂碳量子點的提取及其抑菌性研究[J]. 陳巧玲,陳碧桑,李飛明,游雨婷,吳秀婷. 現(xiàn)代食品科技. 2018(01)
[4]滌綸織物納米銀粒子抗靜電整理[J]. 李珂,許志忠,王明. 印染. 2017(15)
[5]聚酯纖維抗靜電改性的研究進展[J]. 李珊珊,喬輝,胡蝶,丁筠,李建平,武艷杰. 現(xiàn)代化工. 2017(09)
[6]枸杞碳量子點的制備及氮修飾對熒光的影響[J]. 易凌亞,黎紅,楊麗君. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2017(04)
[7]堿減量和等離子體處理對滌綸織物的影響[J]. 戴杰,郭曉玲,申國棟,崔貞. 針織工業(yè). 2015(05)
[8]聚對苯二甲酸乙二醇酯/多壁碳納米管復(fù)合材料制備與性能研究[J]. 劉柯妍,丁長坤,郭成越,劉龍祥,肖長發(fā),程博聞. 功能材料. 2014(23)
[9]絲膠改性劑對滌綸織物抗靜電整理的研究[J]. 周青青,張峰,戴杰,許建華. 絲綢. 2014(07)
[10]抗靜電整理技術(shù)的研究進展[J]. 顏懷謙,賀江平. 印染. 2014(12)
博士論文
[1]碳量子點的化學(xué)修飾及功能化研究[D]. 羅培輝.清華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]一鍋法制備親疏水性可調(diào)的碳量子點[D]. 唐秀平.遼寧大學(xué) 2016
[2]碳量子點的制備及其熒光特性研究[D]. 何美芹.云南大學(xué) 2016
[3]碳量子點及其銀復(fù)合材料的制備與光催化性能的研究[D]. 魏志佳.中北大學(xué) 2016
[4]氮摻雜碳量子點的制備及其光電應(yīng)用[D]. 江騰騰.浙江理工大學(xué) 2016
[5]碳量子點的制備及性能研究[D]. 王珊珊.北京化工大學(xué) 2013
[6]碳量子點和磁性納米粒子的制備及其在生物傳感器中的應(yīng)用研究[D]. 張小燕.華東師范大學(xué) 2011
[7]納米ATO整理滌綸的工藝及其抗靜電性能研究[D]. 胡萬麗.蘇州大學(xué) 2008
[8]滌綸用抗靜電劑PEEJ的試制及其應(yīng)用性能的研究[D]. 季媛.東華大學(xué) 2006
本文編號:3468759
【文章來源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1不同材料的靜電序列??Fig.1-1?Electrostatic?sequence?of?different?materials??
性能有望使滌綸織物的抗靜電功能得到改善。??1.3碳量子點的研究概況??1.3.1碳量子點的概述??碳量子點(CQDs)也稱碳點、碳納米點,是一種可發(fā)出熒光的新型零維碳納米??材料。幾何形狀近似球形,三維尺寸均在1?10?nm間,呈單分散性的納米團簇[33],??由極少分子或原子構(gòu)成,主要含有C、H、0、N元素,碳量子點骨架由無定型、sp2、??sp3不同雜化碳組成。由于制備原料不同,其表面大多含有羰基、羧基、羥基等親水??性基團,且經(jīng)過修飾后表面基團和元素含量相應(yīng)增加,其結(jié)構(gòu)如下圖1-2所示。在近??十多年的研究中發(fā)現(xiàn),碳量子點的合成方法簡單、低耗、高效,碳源廉價且來源廣;??其具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性、低毒性、良好的水溶性和生物相容性、易于表面功能化修??飾、熒光壽命長、耐光漂白性強等特點。??(a)?(b)??H。人。?〇H?^A〇h??圖1-2?(a)碳量子點的概念圖[34Ub)碳量子點結(jié)構(gòu)圖[3S1??Fig.1-2?(a)?conceptual?graphs?of?carbon?quantum?dots?(b)?structure?chart?of?carbon?quantum??dots??5??
摻氮碳量子點的制備及其在滌綸織物上的應(yīng)用研究?第一章緒論??徑在1.5?4.5?nm,發(fā)出綠色熒光,熒光量子產(chǎn)率為26?%。合成流程如圖1-4所示。此??夕卜,Thakur[53]、Wang?[54]等也相繼報道分別以阿拉伯樹膠、馬鈴薯為碳源,采用水熱??法制備出粒徑為2?3?nm熒光強度高的碳量子點。水熱法制備碳量子點較其他方法更??加簡單,所用碳源廣泛,可通過一步來實現(xiàn)碳量子點的制備以及表面的鈍化或功能化??修飾。??m?......?n??hydrothermal???**-*#*????*???:^;丨賴上?n??_?>?____令?^?-??*?^??CP??圖1-4水熱法合成碳量子點示意圖d??Fig.1-4?Schematic?diagram?of?hydrothermal?synthesis?of?carbon?quantum?dots??(2)微波法??微波法是指采用微波反應(yīng)器在一定功率、溫度下快速微波加熱糖類小分子碳前驅(qū)??體,碳前驅(qū)體發(fā)生裂解、脫水、碳化,產(chǎn)生C=C鍵構(gòu)成碳量子點骨架,是制備碳量??子點的一種高效合成方法。2009年,Zhu課題組[55]曾報道過,他們?nèi)。?g葡萄糖碳源??與lOmLPEGMo混合,之后分散在去離子水中,采用家用微波爐進行微波處理不同時??間,最終可制備出尺寸不均的碳量子點。2016年,Ding課題組[56]也通過該方法。?g??檸檬酸和1?g磷酸氫二鉀分散到10?mL去離子水中,同樣采用家庭微波爐在750?W功??率下微波處理2.5?min,將產(chǎn)物經(jīng)過多次醇洗后得到平均粒徑5?nm的碳量子點。微??波輔助法合成碳量子點具有快速高效特點,原料便宜、
【參考文獻】:
期刊論文
[1]有機導(dǎo)電纖維織物的開發(fā)與抗靜電性能的研究[J]. 趙偉. 合成材料老化與應(yīng)用. 2019(01)
[2]滌綸織物防靜電功能整理的研究進展[J]. 錢飛,劉艷. 化纖與紡織技術(shù). 2017(04)
[3]可樂碳量子點的提取及其抑菌性研究[J]. 陳巧玲,陳碧桑,李飛明,游雨婷,吳秀婷. 現(xiàn)代食品科技. 2018(01)
[4]滌綸織物納米銀粒子抗靜電整理[J]. 李珂,許志忠,王明. 印染. 2017(15)
[5]聚酯纖維抗靜電改性的研究進展[J]. 李珊珊,喬輝,胡蝶,丁筠,李建平,武艷杰. 現(xiàn)代化工. 2017(09)
[6]枸杞碳量子點的制備及氮修飾對熒光的影響[J]. 易凌亞,黎紅,楊麗君. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2017(04)
[7]堿減量和等離子體處理對滌綸織物的影響[J]. 戴杰,郭曉玲,申國棟,崔貞. 針織工業(yè). 2015(05)
[8]聚對苯二甲酸乙二醇酯/多壁碳納米管復(fù)合材料制備與性能研究[J]. 劉柯妍,丁長坤,郭成越,劉龍祥,肖長發(fā),程博聞. 功能材料. 2014(23)
[9]絲膠改性劑對滌綸織物抗靜電整理的研究[J]. 周青青,張峰,戴杰,許建華. 絲綢. 2014(07)
[10]抗靜電整理技術(shù)的研究進展[J]. 顏懷謙,賀江平. 印染. 2014(12)
博士論文
[1]碳量子點的化學(xué)修飾及功能化研究[D]. 羅培輝.清華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]一鍋法制備親疏水性可調(diào)的碳量子點[D]. 唐秀平.遼寧大學(xué) 2016
[2]碳量子點的制備及其熒光特性研究[D]. 何美芹.云南大學(xué) 2016
[3]碳量子點及其銀復(fù)合材料的制備與光催化性能的研究[D]. 魏志佳.中北大學(xué) 2016
[4]氮摻雜碳量子點的制備及其光電應(yīng)用[D]. 江騰騰.浙江理工大學(xué) 2016
[5]碳量子點的制備及性能研究[D]. 王珊珊.北京化工大學(xué) 2013
[6]碳量子點和磁性納米粒子的制備及其在生物傳感器中的應(yīng)用研究[D]. 張小燕.華東師范大學(xué) 2011
[7]納米ATO整理滌綸的工藝及其抗靜電性能研究[D]. 胡萬麗.蘇州大學(xué) 2008
[8]滌綸用抗靜電劑PEEJ的試制及其應(yīng)用性能的研究[D]. 季媛.東華大學(xué) 2006
本文編號:3468759
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