SiO_2复合薄膜的制备及其超亲水性机理.pdfVIP

第42卷第7期 应 用 化 工 Vo1．42No．7 2013年 7月 AppliedChemicalIndust~ Ju1．2013 多孔 TiO2／SiO2复合薄膜的制备及其 超亲水性机理 杨春晓，黄洪，黄涛，司徒粤 (华南理工大学 化学与化工学院，广东 广州 510640) 摘 要：采用溶胶凝·胶法 ，以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为前驱体，利用乙酰丙酮和二乙醇胺为络合剂，制备多孔 TiO2／SiO2复合薄膜。通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜 (AFM)、傅里叶变换红外光谱 (FTIR)、X射线衍 射分析(XRD)、接触角测试仪 (WCA)等对薄膜的结构和性能进行了表征。结果表明，TiO ／SiO 复合薄膜表面相 对孤立或连通的孔结构是由缩聚反应诱导的相分离以及溶胶一凝胶转化过程同步作用产生的。多孔复合薄膜具有 优异的超亲水性能，自然条件下与水接触角仅为2．5。，而普通致密TiO 薄膜在相同条件下接触角为 19．3。。复合 薄膜的超亲水性是由多孔结构和SiO 复合的共同作用产生，受到表面微观形貌和表面化学组成(羟基含量)的共 同影响。 关键词：TiO／SiO 复合薄膜；多孔结构 ；相分离；超亲水性；羟基含量 中图分类号：TQ134．1 文献标识码：A 文章编号：1671—3206(2013)07—1174—06 Preparationandsuperhydr0philicmechanism ofporousTiO2／SiO2 compositethin film YANGChun—xiao，HUANGHong，HUANG Tao，SITU Yue (SchoolofChemistryandChemicalEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology， Guangzhou510640，China) Abstract：A novelsol—gelmethodwasdevelopedtoprepareporoussuperhydrophilicTiO2／SiO2composite filmusingTi(OC4H9)4andSi(OC2H5)4asprecursorsaswellasusingacetylacetone(AcAc)anddieth． anolamine(DEA)ascomplexingagents．ThepropertiesofthecompositefilmwerecharacterizedbySEM． AFM，FvrIR，XRD andWCA，andtheformationmechanism ofsuperhydrophilicitywasdiscussed．There． suhsshowedthattheappearanceofisolatedorinterconnectedmacrosporesonthecompositefilmswasas． cribedtothepolymerization-inducedphaseseparation，togetherwiththeconcurrentsol—geltransition ． Por． OUSTiO2／SiO2compositefilmexhibitedexcellentsuperhydrophilicity(WCA =2．5。)withoutUVi~adi ation，whiletheWCA ofnomr alTiO2film was19．3。underthesamecondition．