【光觸媒除甲醛】
　　自從二氧化鈦具有抗污防霧能力報道以來(lái)，大量的研究者對其產(chǎn)生了濃厚的興趣，研究表明，二氧化鈦薄膜獨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理，二氧化鈦薄膜表面親水性起因于其表面微結構的變化。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 )凝結成無(wú)數細小的水滴，形成霧膜，此時(shí)，光線(xiàn)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(xiàn)照射下，與光催化機理類(lèi)似，此時(shí)二氧化鈦價(jià)帶電子將被激發(fā)躍遷到導帶，光生電子與空穴向表面遷移，在半導體薄膜表面形成電子空穴對。

　　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。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，在強活性三價(jià)鈦缺陷帶形成高度親水微區，而表面剩余區域讓保持原有的疏水性。二氧化鈦表面微觀(guān)結構特性會(huì )使上述反應得到進(jìn)一步加強，在二氧化鈦表面構成均與分布的納米尺度親水微區和疏水微區，類(lèi)似于常規的毛管結構。實(shí)際上，由于水液滴尺寸小于微區自有面積，所以宏觀(guān)上二氧化鈦表面顯示出超親水性。進(jìn)一步研究可知，水滴被微區吸附，接觸角幾句縮小，形成連續水膜，從而侵潤含薄膜的整個(gè)表面。這樣，一方面光線(xiàn)照至表面時(shí)，不再會(huì )有強烈的漫反射，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(cháng)時(shí)間內保持較高的清潔度和易于清洗。研究發(fā)現，當紫外光線(xiàn)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(guān)表面為水的接觸角緩慢變大，從而使得紫外線(xiàn)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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