1. 研究目的与意义
近年来，由于工业的快速发展，致使大气层中的臭氧层遭到破坏，导致紫外线辐射增加。有专家认为，过量的紫外线辐射引起包括皮肤病和皮肤癌等疾病因此，对纺织品进行防紫外线整理已成为重要课题。而棉织物又是紫外线最易透过的面料之一。此外，织物纤维在潮湿环境下容易滋生微生物、细菌，对人体有害。因此本课题针对棉织物些缺点，通过后整理改善其服用性能。目前用于织物抗紫外整理的纳米材料种类很多，但最常用的是纳米氧化锌。纳米氧化锌(zno) 是一种多功能性的新型无机材料，属于六方晶系纤锌矿结构，其性质如下：表面积大，表面活性高、具有很好的热稳定性和化学稳定性，不易变质或产生有害物质、具有较好的遮蔽紫外线性能、纳米氧化锌无毒、无味，对皮肤无刺激性，而且，经紫外线照射，纳米氧化锌具有强大的氧化能力并能降解多种化合物，起到抗菌和除臭作用，具有较强的抗菌能力。因此，纳米氧化锌逐渐在纤维、化妆品、陶瓷、环境工程、玻璃和建材等领域中得到研究及应用。近年来，随着纺织品功能化需求的增加，纳米氧化锌在开发纺织新材料和改善织物功能性方面也引起了人们的关注。
经纳米氧化锌改性处理后的棉织物具有紫外屏蔽，抗菌，除臭等功能，其原理如下：紫外屏蔽：纳米氧化锌颗粒具有抗紫外线性能，当粒径小于 100 nm 时，其禁带宽度增加到 4.5ev(相当于大部分紫外光的能量)，使得纳米氧化锌吸收紫外线能力增强，由于纳米氧化锌具有量子尺寸效应，对特定波长的光吸收带有蓝移现象，对各种波长光的吸收带有宽化现象，因此纳米氧化锌在较宽的紫外范围内有较强的屏蔽作用。而在着衣时，人们选择一些具有抗紫外线性能的衣物，可以减少紫外线对人体皮肤的伤害。抗菌除臭：纳米氧化锌在阳光尤其是紫外光照射下，于水和空气中能自行分解出自由移动的带负电荷的电子，同时留下带正电荷的空穴，这种空穴可以激活空气中的氧，活性氧有极强的化学活性，能与大多数有机物发生氧化反应，包括细菌内的有机物，从而可以把大多数病菌和病毒杀死，起到抗菌和除臭作用。
关于纳米氧化锌的制备有较多报道，其主要的制备方法有：水热法、化学沉淀法、乳液或微乳液法、胶体化学法、sol-gel法、固相化学反应法。但如何将纳米氧化锌与棉织物结合在一起，以解决易脱落、与棉织物结合能力差、不能有效长期发挥纳米氧化锌的抗菌及防紫外线性能的问题，成为了本课题的研究重点与难点。
2. 研究内容和预期目标
1、水热法来合成纳米氧化锌粉末
2、制备聚丙烯酰胺与纳米氧化锌的复合水凝胶
3、通过烯丙基缩水甘油醚结合棉织物和纳米氧化锌
3. 研究的方法与步骤
水热法合成纳米zno通常在水热釜中进行，通过控制前驱物的水或有机溶液的温度和压力进行反应。水热／溶剂热方法中使用最普遍的前驱体是znno3、zn(oh)2。
通过丙烯酰胺制备聚丙烯酰胺，再与纳米氧化锌制备复合水凝胶。
通过烯丙基缩水甘油醚和复合水凝胶制备具有环氧基的纳米氧化锌复合材料。
4. 参考文献
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5. 计划与进度安排
| 1、2022-03-01~2022-03-15：查阅文献，了解课题背景，完成开题报告。 2、2022-03-16~2022~03-18：开展初步实验，熟悉纳米氧化锌水热制法。 3、2022-03-19~2022-03-21：制备纳米氧化锌 4、2022-03-22~2022-03-27：制备聚丙烯酰胺与纳米氧化锌的复合水凝胶。 5、2022-03-28~2022-04-07：通过烯丙基缩水甘油醚和复合水凝胶制备具有环氧基的纳米氧化锌复合材料并与棉织物聚合。 6、2022-04-08~2022-04-15：探究反应时间、浓度、ph、物料比对实验的影响。 7、2022-04-16~2022-05-30：对改性后的棉织物的性能进行测定和表征。 8、2022-06-01~2022-06-13：撰写毕业论文，准备答辩。
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