基础研究计划项目申请书

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1、青岛市基础研究计划项目申请书项目名称具有抗菌自清洁性能的可见光催化剂复合纤维纺织品的研发申请者于建强承担单位青岛大学参加单位邮政编码266071通讯地址青岛市宁夏路308号单位电话0532-83780378手机13808998331传真电子信箱jianqyu@qdu.edu.cn主管部门青岛市科技局申请日期2011-09-09青岛市科学技术局二〇一一年制一、主要信息表研究项目名称具有抗菌自清洁性能的可见光催化剂复合纤维纺织品的研发所属领域新材料摘要可见光催化剂的催化氧化性能已受到广泛关注，而纺织纤维具有网状结构、高比表面积和强

2、吸附等优异特性。本课题将发挥二者优势，采用绿色化学路线将光催化剂复合于纺织纤维材料上，制备出可见光催化剂复合的功能纤维材料。该材料既能表现出可见光催化降解有机污染物的性能，又具有可见光下的抗菌和自清洁性能。该研究不仅可利用纤维材料独特的网状结构来固载光催化剂，在污水处理、空气净化中避免催化剂的流失和团聚，提高可分离和重复使用性能；而且利用纤维的限域效应可合成出纳米光催化剂，从而使纤维纺织品达到抗菌和自清洁效果。本课题重点研究纤维复合材料的制备工艺、化学组成、微观结构对光催化性能的影响，为高活性和良好使用性能的复合光催化剂的制备

3、提供科学的方法；课题的完成不仅为光催化剂在实际应用中的固载化奠定可行的理论依据，而且为纺织纤维的品质提升提供关键技术。申请金额10万元起止时间2011年10月1日-2013年9月30日项目申请人姓名于建强性别男年龄42学历博士职称教授签名手机13808998331电子信箱jianqyu@qdu.edu.cn单位名称青岛大学纤维新材料与现代纺织重点实验室（国家重点实验室培育基地）通讯地址青岛市宁夏路308号邮政编码266071电话0532-83780378主管部门青岛大学单位性质高校主要参加人员姓名年龄学历职称现工作单位签名王洪

4、伟46博士副教授青岛大学张妍40硕士讲师青岛大学孙萌萌27博士博士后青岛大学孙恺23硕士生无青岛大学二、立项依据（立项背景、研究意义、项目目标，1500字以内）。随着人们生活水平的提高，人类对新的先进功能、高附加值纤维纺织品的需求量不断增加，各种抗菌的柔软面料，轻薄的吸汗透气面料，抗辐射、抗静电和抗紫外线等多功能的超细纤维面料等相继面世。这些就是功能纺织纤维材料，它们以纺织纤维为基体，采用电镀、化学镀、化学涂层、真空蒸镀、真空溅射、真空离子镀等方法将金属或金属氧化物以粉末或原子、分子、离子状态，直接或间接集聚于纺织纤维材料表面

5、，不仅能保持纺织纤维本身的特点，而且具有抗辐射、抗静电、导电、抗菌、吸收紫外和红外线等性能的先进功能材料。功能纺织纤维在农业、环保、生物工程、化学化工、医疗卫生以及汽车等领域有着广泛的用途。其中，将纳米光催化剂应用于纺织品，可赋予纺织品光催化功能，使其获得降解挥发性有机化合物(VOC)、除异味、抗菌、防污或自清洁等功能。将光催化功能纺织品用于汽车内饰材料和室内装饰家纺用品，可持久地降解VOC，净化车内和室内空气[1-2]。光催化和光电化学是以1972年日本学者Fujishima先生利用紫外光照射光电化学池中TiO2光电极产生氢

6、气而开拓的新领域[3]。1976年，S.N.Frank等将半导体光催化剂材料用于催化光降解污染物，取得了突破性的进展[4]。后来，Fujishima先生也提出并大力推动光催化剂在各种环境净化和清洁方面的应用[5]。光催化在纤维上的应用起源于1995年日本歧阜县纤维实验厂开发出的共混型光催化纤维。随后,日本帝人公司也开发了光催化剂聚酯复合纤维。日本著名的印染企业小松精练公司也利用光催化剂技术开发出易去污纤维和抗臭纤维制品[6]。我国在2005年也开始了纤维负载光催化剂的研究，开发出光催化剂抗菌纺织品，具有光催化特性的耐洗性优良的

7、产品等[7]。利用光催化剂技术开发功能纺织品具有技术简单、操作条件容易控制、无二次污染、化学稳定性高、无毒、成本低等优点，故有着广阔的应用前景。但是，从目前的研究来看，在实际应用中也存在一些不足：一是光催化剂自身的问题。目前应用的光催化剂大多是TiO2，TiO2虽然对光比较稳定，价格低廉，但由于带隙较宽,对光吸收仅局限于紫外区波长为387nm附近的紫外光,而这一部分光能量尚达不到照射到地面太阳光的5%。而实际的太阳光谱中占50%的是可见光，TiO2不能有效利用这部分光能。虽然研究者对TiO2进行了很多改性，包括掺杂、敏化、复合

8、等各种手段以扩展其对太阳能的吸收，但伴随而来的是处理效率降低、成本升高等诸多问题。据报道，将Bi3+,In3+,Sn2+等具有s2电子和具有d10电子的Ag+添加到氧化物体系中，可以与O2p轨道杂化而提升价带电势，从而使带隙变窄而具有可见光响应性能。而直接含有这些元素的复合氧