納米TiO2薄膜可以使玻璃具有“自清潔”功能

發布時間:2019-01-10      點擊:

生活中,我們經常會碰到各種由玻璃組成的物件,比如女生最常用的梳妝臺,家里的窗戶,汽車上的車窗,甚至是那些高樓大廈,外圍的幕墻都是由玻璃組成。由于玻璃表面光滑,自然界的油性物質易結合灰塵粘附在其表面,所以玻璃表面很容易存在污漬,且單純的水流無法清除干凈。每當大掃除要清洗窗戶的時候,如何快速、有效地把玻璃表面的污漬去掉,便是人們最大的煩惱,更不用提那一棟棟高樓大廈,滿滿的幕墻玻璃清洗起來更是一個巨大的工程。所以,為了解決這個問題,自潔玻璃應勢而生。

建筑物的外墻護圍(幕墻)

據全球自潔玻璃市場報告顯示全球自潔玻璃市場規模已從2014年的8360萬美元增長到2017年的9490萬美元。預計到2025年全球自潔玻璃市值預計將達1.347億美元市場年增長率將超過4.60%,可見,自潔凈玻璃存在著巨大的市場潛力。

一.自潔玻璃的介紹 

自潔玻璃,指自身帶有清潔功能的玻璃,通過對普通玻璃表面涂鍍納米半導體材料,使玻璃表面在太陽光激發下具有降解附著在其表面的有機污染物的能力。其中作為一類最重要的納米半導體材料,使普通玻璃具有自清潔功能的就是二氧化鈦由于二氧化鈦在(紫外線)光能的作用下能夠產生良好的光催化特性超親水性,將有機物最終氧化成CO2H2O等無機小分子,再利用超親水特性,雨水在膜層上鋪開,充分沖刷玻璃帶走污染顆粒,從而使玻璃達到自潔的效果。

 

自清潔玻璃工作原理 

超親水性原理

二、二氧化鈦的類別及比較

①納米TiO2與常規TiO2的比較

納米TiO2比常規TiO2的光催化活性高很多,且納米TiO2粒子的粒徑小,有利于得或失電子,具有更強的氧化和還原能力。

②納米TiO2粉體與納米TiO2薄膜比較

納米TiO2粉體非常容易團聚,分散、保存問題較多,若為了實現長久的保存,需要將其分散到溶劑中,使其應用受到限制。而納米二氧化鈦薄膜是利用一定的涂膜方法在襯底上制備出一層納米薄膜,且一般不需要特殊的儲存方法,能夠很方便地應用。

三.納米二氧化鈦薄膜的制取方法

納米二氧化鈦薄膜制取的方法有很多,包括基于溶液-凝膠技術的制膜方法、物理或化學氣相沉積法、電沉積法、活性納米TiO2粉末制膜法等。其中較簡單易行的是活性納米TiO2粉末制膜法,通過將高活性的納米TiO2粉末均勻分散于有機成膜助劑中形成涂料,然后涂覆于基材上,再經干燥硬化后便可制得。

資料來源:

[1]許浩,李志進。光催化自潔凈鍍膜玻璃的機理解析[J]。上海建材。

[2]張艾麗,米有軍.二氧化鈦薄膜自潔凈玻璃光催化活性的研究[J].江蘇陶瓷.

[3]中國玻璃網。

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