納米二氧化鈦在金屬防護(hù)涂料中應(yīng)用研究.pdf

1、本文采用非離子表面活性劑對(duì)納米TiO2進(jìn)行表面改性,研究發(fā)現(xiàn),采用HLB值小于10的表面活性劑改性后的納米TiO2在有機(jī)漿料體系分散性良好,未出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。通過(guò)紫外-可見(jiàn)吸收光譜測(cè)試,改性納米TiO2不僅能夠強(qiáng)烈吸收紫外光,而且能夠一定程度的吸收可見(jiàn)光和近紅外光。分別采用325nm、493nm、700nm和800nm的激發(fā)光源進(jìn)行光致發(fā)光光譜測(cè)試,改性后的納米TiO2都能夠產(chǎn)生發(fā)射峰,說(shuō)明納米TiO2在紫外光、可見(jiàn)光和近紅外光范圍內(nèi)存在

2、可激發(fā)性。
　　 納米TiO2經(jīng)過(guò)表面改性后,表面由較強(qiáng)的親水性轉(zhuǎn)變?yōu)檩^強(qiáng)的親油性,能夠均勻分散在聚氨酯涂料、環(huán)氧富鋅涂料和氟碳涂料中。將納米TiO2改性聚氨酯涂料分別涂覆在銅電極、不銹鋼電極和A3鋼電極表面,將納米TiO2改性環(huán)氧富鋅涂料涂覆在耐候鋼表面,并且將納米TiO2改性氟碳涂料涂覆在鋁合金表面,在3.5％的氯化鈉電解質(zhì)溶液中,通過(guò)測(cè)量極化曲線表明,改性后的涂料都能夠比未改性的涂料對(duì)基體金屬起到增強(qiáng)的防護(hù)作用。
　

3、　 在光照的作用下,涂層中的納米TiO2施主能級(jí)的電子(e-)被激發(fā)到導(dǎo)帶,或者價(jià)帶電子(e-)被激發(fā)到受主能級(jí),同時(shí)在價(jià)帶中產(chǎn)生相應(yīng)的空穴(h+),光生電子和光生空穴即為光生載流子。由于光生載流子的存在,金屬表面涂層的電導(dǎo)率發(fā)生變化,由絕緣型變成具有一定電導(dǎo)率的導(dǎo)電型。金屬接受電子和(或)空穴,則電子(e-)由納米TiO2導(dǎo)帶進(jìn)入金屬的微陰極區(qū),從而使金屬微陰極的電極電位E微陰極負(fù)移；空穴(h+)由納米TiO2價(jià)帶進(jìn)入金屬的微陽(yáng)極區(qū)

4、,從而使金屬微陽(yáng)極的電極電位E微陽(yáng)極正移。由于E微陽(yáng)極正移和E微陰極負(fù)移,金屬腐蝕微電池E微陽(yáng)極和E微陰極之間的電位差△E減小。根據(jù)關(guān)系式ic=(E微陰極-E微陽(yáng)極)／(Pa+Pk),假設(shè)電化學(xué)反應(yīng)平均極化率P不變,此時(shí),ic將完全取決于△E(E微陰極-E微陽(yáng)極)的大小,△E越小,金屬自腐蝕電流ic也相應(yīng)越小。
　　 測(cè)試納米TiO2改性聚氨酯涂料和納米TiO2改性氟碳涂料對(duì)甲醛和甲苯的凈化效果,得出納米TiO2改性聚氨酯涂料和