info@luanan.net.vn
Luận án DOC

Luận án Nghiên cứu công nghệ chế tạo nano TiO2 và ứng dụng tạo màng phủ trên vật liệu gốm sứ

Năm2014
Lĩnh vựcKhoa học tự nhiên
Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

Nghiên cứu công nghệ chế tạo nano TiO2 và ứng dụng tạo màng phủ trên vật liệu gốm sứ

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào nghiên cứu công nghệ chế tạo và ứng dụng màng nano TiO2 trên vật liệu gốm sứ, nhằm giải quyết các vấn đề môi trường và nâng cao khả năng tự làm sạch của vật liệu. Đề tài đã xây dựng thành công quy trình chế tạo sol nano TiO2 đơn pha anatase với kích thước hạt khoảng 20nm bằng phương pháp sol-gel, sử dụng nguyên liệu TTIP, isopropanol, axit HNO3 và PEG. Sol thu được ổn định, trong suốt, có thể ứng dụng phủ màng trên bề mặt gốm sứ, với hạt tinh thể hình cầu và bề mặt riêng 93 m²/g.

Quy trình công nghệ phủ màng nano TiO2 trên ceramic của Công ty Cổ phần Sứ Viglacera Thanh Trì đã được phát triển bằng phương pháp phun phủ ở nhiệt độ thường. Màng phủ có độ dày 350-360 nm, ổn định, không rạn nứt, trong suốt, và có độ xốp nhất định. Các đặc tính cơ lý hóa của màng như độ bền hóa học, độ bền cứng và độ chịu mài mòn đều khá tốt, tương đương với mẫu không phủ. Đặc biệt, màng có khả năng kị nước và siêu thấm ướt khi chiếu sáng UVA.

Nghiên cứu đã khảo sát chi tiết ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ như nồng độ TTIP ban đầu (0,8-1,2 mol/l), nhiệt độ nung (400-500 °C), thời gian nung và thể tích axit HNO3 (0,2-0,6 ml) đến cấu trúc, kích thước tinh thể nano TiO2 và hiệu suất diệt khuẩn, diệt nấm của màng. Dựa trên mô hình thống kê mô tả và phần mềm Design-Expert 8.0, các thông số công nghệ tối ưu đã được xác định là nồng độ TTIP 1,04 mol/l, nhiệt độ nung 448 °C và thể tích axit HNO3 0,038 ml.

Quan trọng hơn, luận án đã đánh giá khả năng diệt khuẩn và diệt nấm vượt trội của màng nano TiO2 chế tạo được, so với cả mẫu không phủ và mẫu thương mại P25, trong cả điều kiện phòng thí nghiệm và thực tế. Trong điều kiện thực tế, hiệu suất diệt khuẩn và diệt nấm của màng đạt 83,9% và 83,3% sau 3 giờ, và duy trì hiệu suất 100% sau 2 tháng nghiên cứu, chứng minh tính hiệu quả và tiềm năng ứng dụng cao của công nghệ này.

Mục lục chi tiết:

  • Các danh mục.
  • Mở đầu.
  • Chương 1. Tổng quan.
  • Chương 2. Phương pháp nghiên cứu.
  • Chương 3. Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa công nghệ chế tạo màng nano TiO2 trên ceramic.
  • Chương 4. Nghiên cứu tính chất cơ lý hóa và khả năng diệt khuẩn, diệt nấm của màng nano TiO2.
  • Kết luận, kiến nghị.
  • Danh mục các công trình công bố, Tài liệu tham khảo, Phụ lục.

Tài liệu liên quan