研究目的
设计和制备BC/TiO2复合材料以提升TiO2的光催化性能，评估其特性，并将其应用于光催化涂层中，以提高紫外光下对罗丹明B等污染物的降解效率。
研究成果
TiO2与BC比例为0.03的BC/TiO2复合材料显著提升了光催化性能，其RhB降解率比纯TiO2高43.7%。当以6%添加量掺入PAE基涂料时，该材料实现了最佳光催化效果（8小时紫外照射下降解率达83.7%）并改善了机械性能（附着力2级、铅笔硬度2H、抗冲击性44 kg·cm），展现出污染物降解等环境应用潜力。
研究不足
该研究仅限于特定材料（BC、TiO2、PAE）和条件（紫外光照射）；较高负载量下TiO2可能发生团聚从而降低效率；未探讨涂层在实际环境中的可扩展性和长期稳定性；仅测试了RhB的降解，对其他污染物的普适性有限。
1：实验设计与方法选择：
研究包括制备BC/TiO2复合颗粒和PAE/BC/TiO2复合涂层，以评估光催化和机械性能。方法包括氮吸附测试、SEM-EDS表征以及降解率和机械测试分析。
2：样本选择与数据来源：
材料包括PAE、BC、纳米TiO2（P25）、RhB、消泡剂、成膜添加剂、分散剂和蒸馏水。样品制备采用不同比例的BC与TiO2以及涂层中BC/TiO2的用量。
3：5）、RhB、消泡剂、成膜添加剂、分散剂和蒸馏水。样品制备采用不同比例的BC与TiO2以及涂层中BC/TiO2的用量。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：比表面积分析仪（型号2390，Micromeritics仪器有限公司）、SEM-EDS设备、紫外光源（20W氙灯）、附着力测试仪（QFD，精科材料试验机有限公司）、铅笔硬度计（QHQ，米域有限公司）、漆膜冲击器（QCJ-40，精科材料试验机有限公司）、烘箱、真空烘箱、超声分散器、搅拌器及筛网。
4：实验步骤与操作流程：
BC经煮沸、干燥和筛分预处理。TiO2与分散剂超声分散后与BC悬浮液混合，过滤、干燥并研磨。涂层通过PAE与添加剂混合，加入BC/TiO2，搅拌、筛分并固化制备。测试包括氮吸附、紫外光下RhB的光催化降解及机械性能测试（附着力、铅笔硬度、耐冲击性）。
5：数据分析方法：
采用BET法计算比表面积和孔径，颜色变化（ΔE）计算降解率（η），机械测试按中国国家标准方法进行。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
specific surface area analyzer
2390
Micromeritics Instruments Co., Ltd.
Analyze pore structure and pore size distribution of BC and BC/TiO2 composite particles
-
adhesion tester
QFD
Jingkelian Material Testing Machine Co., Ltd.
Test the adhesion of coatings according to Chinese national standard GB/T 1720-79
-
pencil hardness tester
QHQ
Miyu Ltd.
Test the pencil hardness of coatings according to Chinese national standard GB/T 6739-2006
-
paint film impactor
QCJ-40
Jingkelian Material Testing Machine Co., Ltd.
Test the impact resistance of coatings according to Chinese national standard GB/T 1732-93
-
UV light source
20W Xenon lamp
Provide UV light irradiation for photocatalytic tests
-
nano-TiO2
P25
Evonik Industries
Used as photocatalyst in composite materials and coatings
-
polyacrylic emulsion
Badefu industrial Co., Ltd.
Used as base material for preparing composite coatings
-
bamboo charcoal
Guilin xinzhu natural functional material Co., Ltd
Used as carrier for TiO2 in composite materials
-
rhodamine B
Shanghai Aladdin Biotechnology Co., Ltd
Used as pollutant for photocatalytic degradation tests
-
antifoaming agent
Foamaster MO NXZ AC
BASF Co., Ltd.
Prevent foaming during coating preparation
-
film-forming additive
Texanol
Eastman Chemical Company
Aid in film formation of coatings
-
dispersant
sodium hexametaphosphate
Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.
Disperse TiO2 and BC/TiO2 particles in water
-
登录查看剩余10件设备及参数对照表
查看全部
