【光觸媒除甲醛】
　　自從二氧化鈦具有抗污防霧能力報(bào)道以來(lái)，大量的研究者對(duì)其產(chǎn)生了濃厚的興趣，研究表明，二氧化鈦薄膜獨(dú)特的防霧功能與其在陽(yáng)光下的超親水性有關(guān)。親水性可用水分子在二氧化鈦薄膜表面的接觸角來(lái)表征。關(guān)于親水性的鑒定，當(dāng)水分子在薄膜表面的接觸角小于15°時(shí)，具有高的水的流動(dòng)性，小于10°時(shí)有自清潔的效果，當(dāng)接觸角小于7°時(shí)，就有防霧效果。

　　二氧化鈦薄膜的親水性機(jī)理，二氧化鈦薄膜表面親水性起因于其表面微結(jié)構(gòu)的變化。通常，水在清潔玻璃上接觸角味20°到30°，水蒸氣在冷的玻璃表面就會(huì)凝結(jié)成無(wú)數(shù)細(xì)小的水滴，形成霧膜，此時(shí)，光線由于由于受到水滴漫反射作用會(huì)使得鏡中的反射像變得模糊不清。如果玻璃表面鍍有一層二氧化鈦膜，則在紫外線照射下，與光催化機(jī)理類(lèi)似，此時(shí)二氧化鈦價(jià)帶電子將被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶，光生電子與空穴向表面遷移，在半導(dǎo)體薄膜表面形成電子空穴對(duì)。

　　此時(shí)，空氣中的水解離，吸附在光作用產(chǎn)生的氧空位中，成為化學(xué)吸附水，然后在楊空穴周?chē)�形成親水微區(qū)。產(chǎn)生的化學(xué)吸附水可進(jìn)一步吸附空氣中的游離水分子，形成物理吸附層。這將有利于表面吸附水的脫附，在強(qiáng)活性三價(jià)鈦缺陷帶形成高度親水微區(qū)，而表面剩余區(qū)域讓保持原有的疏水性。二氧化鈦表面微觀結(jié)構(gòu)特性會(huì)使上述反應(yīng)得到進(jìn)一步加強(qiáng)，在二氧化鈦表面構(gòu)成均與分布的納米尺度親水微區(qū)和疏水微區(qū)，類(lèi)似于常規(guī)的毛管結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，由于水液滴尺寸小于微區(qū)自有面積，所以宏觀上二氧化鈦表面顯示出超親水性。進(jìn)一步研究可知，水滴被微區(qū)吸附，接觸角幾句縮小，形成連續(xù)水膜，從而侵潤(rùn)含薄膜的整個(gè)表面。這樣，一方面光線照至表面時(shí)，不再會(huì)有強(qiáng)烈的漫反射，從而產(chǎn)生防霧功能，另一方面，表面的物理吸附水可以有效阻止污染物，與玻璃表面直接接觸，污染物僅漂浮在水上，很容易被環(huán)境與水沖洗掉，使表面能在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持較高的清潔度和易于清洗。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紫外光線停止后，化學(xué)吸附在表面的羥基由于被空氣中的氧所取代，宏觀表面為水的接觸角緩慢變大，從而使得紫外線照射后二氧化鈦薄膜的親水性有一定的壽命和可控性。

　　廣州斯柯林化學(xué)研究所 http://www.sklgz.com
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