超親水性納米TiO-,2-復(fù)合薄膜的制備與性能研究.pdf

1、采用溶膠-凝膠法和浸漬提拉法，在玻璃表面上制備納米TiO2、SiO2/TiO2、Fe2O3/11O2、Fe2O3/SiO2/TiO2等無機復(fù)合納米膜和高分子改性PEG-TiO2、PVA-TiO2、PAM-TiO2、MC-TiO2高分子-無機復(fù)合納米膜以及PEG-Fe2O3/TiO2、PEG-SiO2/TiO2、PEG-Fe2O3/SiO2/TiO2高分子-多元無機復(fù)合納米膜等薄膜。采用XRD、SEM、DSC、UV-vis等方法對各類納米

2、薄膜的微觀性能進(jìn)行表征，并研究了薄膜親水性、光催化氧化活性、化學(xué)穩(wěn)定性、透光率和薄膜與玻璃間的附著力。 研究結(jié)果表明，SiO2/TiO2、Fe2O3/TiO2二元復(fù)合薄膜的親水性及光催化活性均優(yōu)于純TiO2薄膜。煅燒溫度為500℃、煅燒時間2 h的制備條件下，TiO2、Fe20s/TTiO2、SiO2/TiO2等納米薄膜的親水性及光催化活性最佳。XRD分析表明，F(xiàn)e203、SiO2無機氧化物摻雜后的TiO2仍然為銳鈦礦型，TiO

3、2顆粒粒徑減小。UV-vis顯示Fe2O3加入后使TiO2的吸收波長發(fā)生“紅移”。 制備了Fe2O3/SiO2/TiO2三元復(fù)合納米薄膜，研究了Fe2O3含量、SiO2含量、煅燒溫度、煅燒時間等對薄膜性能的影響。在SiO2含量20％、Fe2O3含量0.25％、煅燒溫度500℃、煅燒時間2 h的優(yōu)化制備配方及工藝條件下，薄膜具有最好的親水性和親水性保持能力，光催化活性高。薄膜中TiO2粒子的粒徑為4.7 nm，小于純TiO2薄膜中

4、粒子的粒徑，三元復(fù)合薄膜吸收光譜的“紅移”現(xiàn)象顯著。 采用聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、甲基纖維素等四種水溶性高分子物分別作為添加劑，制各出了PEG-TiO2、PVA-TiO22、PAM-TiO2、MC-TiO2四種高分子.無機復(fù)合納米薄膜，優(yōu)化聚乙二醇PEG作為最佳的高分子改性劑，PEG-TiO2薄膜的親水性和綜合性能最優(yōu)。在PEG分子量1000、添加量2.5 g.L-1、煅燒溫度500℃、煅燒時間2 h條件下，所制得復(fù)合納

5、米薄膜的親水性及親水性保持能力最好。 將PEG1000與多元無機薄膜復(fù)合制備出PEG-Fe2O3/TiO2、PEG-SiO2/TiO2、PEG-Fe2O3/SiO2/TiO2等復(fù)合納米薄膜，均具有良好的親水性及光催化活性，其親水性能均達(dá)到了超親水性指標(biāo)要求。煅燒溫度500℃、煅燒時間2 h條件下所制備的PEG-Fe2O3/SiO2/TiO2復(fù)合薄膜中TiO2平均粒徑為5.3 nm，金紅石含量為0。 所制備的二元無機復(fù)合納