Влияние на свойства полиэфирной ткани способа формирования наноразмерного покрытия на основе диоксида титана

содержание
1.Литературный обзор
1. Титан и диоксид титана
2 Кристаллическая структура TiO2
2.1 Химические свойства
2 2 Оптические свойства
2.3 Электронные свойства TiO2
3 Принцип формирования фотокаталитического эффекта TiO2
4. Придание волокнистым материалам способности к самоочищению.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Методическая часть
1 Характеристика объектов исследования и реактивов
2 Методика подготовки полиэфирных материалов к работе.
2.1. Предварительная подготовка ткани:
3 Предварительная активация полиэфирной ткани
3.1 Плазменная активация полиэфирной ткани
3.2 Химическая активация
4 Методика нанесения покрытия на основе диоксида титана
4.1 Формирование покрытия на основе диоксида титана, полученного золь-гель методом
4.2 Формирование покрытия на основе диоксида титана методом магнетронного напыления
5.2Методика оценки цветовых характеристик получаемых окрасок
2.6 Методика изучения морфологии поверхности пленок и волокон текстильных материалов с помощью атомно–силовой микроскопии 22
2.7 Испытание устойчивости покрытия к различным обработкам 23
2.7.1 Испытание устойчивости покрытия к сухому трению 23
2.7.2 Испытание устойчивости покрытия к стирке при 40oС 23
2.8 Оценка антимикробного действия полиэфирной ткани с покрытием на основе диоксида титана 23
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ. 25
3.1 Требования, предъявляемые к характеристикам покрытий, предназначенным для придания ткани новых и улучшенных свойств. Критерии и методы оценки качественных характеристик ткани с покрытиями 25
3.2 Выбор наиболее перспективных способов формирования покрытий на основе диоксида титана 27
3.3 Сравнительный анализ морфологии покрытий, сформированных различными способами на основе диоксида титана 28
3.4 Фотокаталитические свойства полиэфирной ткани с покрытиями на основе диоксида титана, сформированного различными способами 30
3.5 Антимикробные свойства полиэфирной ткани с покрытиями на основе диоксида титана, нанесенными различными способами 32
Выводы 35
4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ 36
Обеспечение техники безопасности при работе в химической лаборатории 36
4.1 Общие требования техники безопасности. 36
4.2 Обеспечение пожарной безопасности в лаборатории «Химия и технология модифицированных волокнистых материалов» 38
4.2 Обеспечение пожарной безопасности в лаборатории «Химия и технология модифицированных волокнистых материалов» 39
4.2.1 Определение количества огнетушителей и их размещение. 40
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 42

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Лучинский, Г. П. Химия титана. / Г. П Лучинский – М.: Химия, 1971. – 470с.
Carp O. Photo induced reactivity of titanium dioxide / O. Carp, C. Huisman, A. Reller // Progress in Solid State Chemistry. – 2004. – V. 32, № 1. – Р. 33-177.
Hu Y. Effect of brookite phase on the anatase rutile transition in titania nanoparticles / Y. Hu, H.-L Tsai, C.-L Huang // Journal of the European Ceramic Society. – 2003. – Т. 23, № 5. – P. 691-696.
Nicholls D. Complexes and first-row transition elements. / D. Nicholls. – L: Macmillan, 1974. – 215 с.
Anderson O.H. Evaluation of the Acceptance of Glass in Bone / O. H. Andersson et al. //Journal of Materials Science: Materials in Medicine. – 1992. – Т. 3. – №. 2. – P. 145-150.
Горбачев С. А. Диоксид титана. Повышение его фотокаталитической активности. / С. А Горбачев., И.И. Осовская. - ВШТЭ СПбГУПТД. СПб., 2019. - 24 c
Чернов, А.С Термически стимулированные фазовые превращения дисперсного диоксида титана / А. С. Чернов и др. // Известия СПбГТИ (ТУ). – 2012. – №15 (41). – С. 46-49.
Хазин, Л.Г Двуокись титана / Л.Г. Хазин - 2-е изд. - Л: Химия, 1970. - 176 c.
Федоров, П. И. Гидратированный оксиды элементов IV и V групп / П. И. Федоров, М: Наука, 1986. – 155 с.
Wisitsoraat, A. Characterization of n-type and p-type semiconductor gas sensors based on Ni (Ox) doped TiO2 thin films / A. Wisitsoraat et al. // Thin Solid Films. – 2009. – V. 517. – №8. – P. 2775-2780.
Hosaka, N. Optical Properties of Single-Crystal Anatase TiO2 / N. Hosaka et. al // Journal of the Physical Society of Japan. – 1997. – V. 66. – №3. – P. 877-880.
Glassford, K.M. Optical properties of titanium dioxide in the rutile structure / K. M. Glassford, J. R. Chelikowsky // Phys. Rev. B. – 1992. – V. 45. – P. 3874-3877

На основании анализа литературы в качестве наиболее эффективных методов нанесения покрытия на основе диоксида титана были выбраны два метода: метод осаждения диоксида титана, полученного золь-гель методом, из разбавленного нанозоля с последующим испарением растворителя (воды) и метод магнетронного напыления. Первый метод отличается простотой, экономичностью, не предусматривается высокотемпературных и высокоэнергетических воздействий на волокнистый материал. К достоинствам второго метода следует отнести возможность осаждения на поверхности большой (несколько квадратных метров) площади, хорошую однородность и равномерность покрытия, возможность регулировки состава и структуры пленок. Важным преимуществом указанных методов является возможность нанесения покрытий на подложку из термочувствительного материала, к каковым относится и полиэтилентерефталатное (полиэфирное) волокно. Осуществляли нанесение покрытий, состоящих только из диоксида титана, а также из диоксида титана, допированного серебром. Эксперимент был организован таким образом, чтобы при использовании обоих способов нанесения образовывались ультратонкие покрытия – их толщина была одинаковой (примерно 100 нм). Полученные покрытия были сформированы на поверхности каждой нити, образующей ткань, и не перекрывали межниточное пространство.