專利名稱：：一種具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)的超親水薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于超親水薄膜
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及應(yīng)用在普通玻璃、建筑玻璃、汽車玻璃、眼鏡、陶瓷、鋼鐵等可焙燒的固體材料上的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)納米Ti02超親水薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
：中國專利申請公開號CN1395131A提出的一種具有多個(gè)納米尺寸凹陷部分的無機(jī)親水硬涂層防霧產(chǎn)品，其凹陷部分被表面活性劑填充而能連續(xù)流出，但由于Ti02的光催化作用會分解防霧所需的表面活性劑，所以該產(chǎn)品的防霧周期很短。中國專利申請公開號CN1417147A提出的一種納米二氧化鈦?zhàn)郧鍧嵅ＡУ牡蜏刂苽浞椒ǎ捎谠撏磕げＡб谧贤鉄粝抡丈?0min后才能達(dá)到防霧功能，因此大大限制了其應(yīng)用范圍。—般來說，當(dāng)水滴與固體表面的接觸角小于10°時(shí)，這種固體被認(rèn)為具有親水性。所謂超親水是指當(dāng)水滴與固體表面的接觸角小于5。。中國專利申請公開號CN101372394A提出的利用表面活性劑修飾的二氧化鈦合成超親水薄膜的方法，由于所利用的十二烷基苯磺酸鈉修飾劑只是抑制了二氧化鈦微晶的生長，且十二烷基苯磺酸鈉的極性端與二氧化鈦表面通過靜電連接，在非極性端C-C鏈與聚乙二醇作用的干燥過程中，隨著溶劑的揮發(fā)，高分子鏈聚集引起顆粒間的團(tuán)聚會產(chǎn)生隆起的表面結(jié)構(gòu)，因此不能很好地控制薄膜的孔結(jié)構(gòu)；而超親水性與薄膜的孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，使薄膜能夠達(dá)到超親水、親水保持能力強(qiáng)、透光率高、光催化活性高、與基材附著力高等技術(shù)效果。本發(fā)明具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，包括對基材進(jìn)行預(yù)處理，并制備Ti02溶膠；然后以Ti02溶膠制備水溶性高分子物_二氧化鈦溶膠；將制得的水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠涂覆在基材表面，再以O(shè).5-5°C，min—1的升溫速率升溫到200-80(TC，最后在200-80(TC下焙燒1-24小時(shí)，自然降溫至室溫，即得到本發(fā)明的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)的超親水薄膜；其特征在于所述制備水溶性高分子物_二氧化鈦溶膠為(l)將兩種或兩種以上的不同水溶性高分子物或不同分子量的同一種水溶性高分子物，分別將其每一種按0.1-50.OgL—、其中較佳范圍為1.0-10.OgL—、溶于Ti02溶膠中，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，分別制得各單獨(dú)的水溶性高分子物-1102溶膠；或(2)取兩種或兩種以上的不同水溶性高分子物或不同分子量的同一種水溶性高分子物按0.1-50.OgL—、其中較佳范圍為1.0-10.Og*L—、共混溶于Ti02溶膠中，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得一種共混的水溶性高分子物_二氧化鈦溶膠；當(dāng)采用各單獨(dú)的水溶性高分子物_二氧化鈦溶膠時(shí)，將干燥后的基材浸漬在該單3獨(dú)的任一水溶性高分子物_二氧化鈦溶膠中，采用浸漬_提拉法或旋轉(zhuǎn)涂膜法，在基材表面進(jìn)行涂膜，將該涂膜干燥后，再在此基礎(chǔ)上按與上述同樣的方式浸漬在另外一種或幾種溶膠，進(jìn)行涂膜；當(dāng)采用共混的水溶性高分子物_二氧化鈦溶膠時(shí)，將干燥的膜基材浸漬在該共混的水溶性高分子物_二氧化鈦溶膠中，采用浸漬_提拉法或旋轉(zhuǎn)涂膜法，在膜基材表面進(jìn)行涂膜，然后干燥。所述對基材進(jìn)行預(yù)處理是將膜基材依次在0.01-2.OmolL—1的NaOH溶液、0.01-2.OmolL—1的HN03溶液、無水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗30-120分鐘，干燥。所述制備Ti02溶膠可選用溶膠_凝膠法或低溫液相法。所述溶膠-凝膠法是按鈦酸四正丁酯無水乙醇hno3:h2o=(5-10):(1-8):(4-8):(75-90)的體積比，將鈦酸四正丁酯加入到無水乙醇中，再加入蒸餾水，攪拌均勻；然后將HN03滴加到上述混合溶液中，升溫至90°C，恒溫?cái)嚢杌亓?2小時(shí)，即制得1102溶膠。所述低溫液相法是將0.1-2.OmolL—1氨水加入燒瓶中，攪拌，緩慢滴加0.25-0.5molL—1的鈦酸四正丁酯乙醇溶液，滴加完畢后繼續(xù)攪拌30min，得到Ti02沉淀，離心，水洗至中性；將1102沉淀轉(zhuǎn)移到燒瓶中，控制鈦酸丁酯與硝酸物質(zhì)的量之比為1:3-1:4，加入0.05-0.15mol*L—1肖酸溶液，將上述混合物置于7(TC恒溫水浴中，攪拌回流2小時(shí)，即得到T叫溶膠。所述原料水溶性高分子物為聚醇醚類、聚酰胺類、纖維素醚類、聚氧化烯類、聚烯酸類、聚氨酯類、聚乙烯醇、黃原膠或/和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)中的一種、或兩種及兩種以上的混合物；所取作為原料的水溶性高分子物的分子量范圍為200-5，000，000。所述聚醇醚類包括聚乙二醇(PEG)、甲氧基聚乙二醇(mPEG)、聚丙三醇(PGL)或/和聚丙二醇(PPG)。所述聚酰胺類包括聚丙烯酰胺(PAM)、磺甲基聚丙烯酰胺(SPAM)或/和胺甲基聚丙烯酰胺(APAM)。所述纖維素醚類包括甲基纖維素(mc)、羥乙基纖維素(hec)、羥丙基纖維素(hpc)、羧甲基纖維素(cmc)、羥丙基甲基纖維素(hpmc)、乙基纖維素(ec)或/和甲基羥乙基纖維素(hemc)。所述聚氧化烯類包括聚氧化乙烯(PEO)或/和聚氧化丙烯(PTO)。所述聚烯酸類包括聚丙烯酸(PAA)或/和聚甲基丙烯酸(PMMA)。所述聚氨酯類包括陽離子聚氨酯或/和陰離子聚氨酯。所述浸漬-提拉法的浸漬速度為10-500cmmin—、浸漬時(shí)間為2_10分鐘，提拉速度為10-100cm*min—1;所述旋轉(zhuǎn)涂膜法為以50-1000rpm旋轉(zhuǎn)速度將溶膠滴到基材上面，然后以1500-8000rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠。所述干燥為自然晾干至含水量低于5wt^、或在60-10(TC烘30-120分鐘、或在微波爐中低火干燥2-30分鐘。所述膜基材為可焙燒的固體材料，包括玻璃、眼鏡片、陶瓷或鋼鐵基材。本發(fā)明由于利用了添加的水溶性高分子物在焙燒過程中分解后產(chǎn)生氣孔，分子量不同產(chǎn)生的孔徑也不相同，由此形成漏斗狀或階梯狀的特定結(jié)構(gòu)中氣孔的體積比添加單一的高分子物時(shí)氣孔的體積增大，從而提高了蓄水能力。由于薄膜表面具有較大的表面能，極易吸收水分，因而提高了薄膜的親水性。薄膜的比表面積增大，提高薄膜表面的粗糙度，在表面形成更好的吸附位，產(chǎn)生更多的極性羥基自由基。本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)中采用表面活性劑填充或添加二氧化硅的做法相比，克服了其需要在紫外燈照射才能達(dá)到超親水性能的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)水滴在Ti02膜上時(shí)能完全攤開的效果。采用本發(fā)明方法制得的漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水膜還具有如下基本性能1、由于粗糙的薄膜表面能產(chǎn)生更多的極性羥基自由基，羥基團(tuán)作為空穴的捕獲位，阻止電子空穴對的復(fù)合，生成強(qiáng)氧化性的活性羥基，能夠分解吸附的有機(jī)物，從而具有較高的光催化活性。由于強(qiáng)氧化性的活性羥基能分解細(xì)胞壁進(jìn)而破壞細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能，采用20W紫外燈對添加有Ti02催化劑的低濃度亞甲基藍(lán)溶液照射2小時(shí)后，溶液降解脫色率達(dá)90%以上。2、由于采用了熱處理，增大了薄膜與玻璃基材間的結(jié)合力，其附著力達(dá)到1級以上。3、采用本發(fā)明方法制備得到的漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水膜，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、對人體無害，是一種新型環(huán)保節(jié)能材料；其原料來源豐富、成本低且使用方便，對玻璃無腐蝕性，可見光的透光率達(dá)85%以上；最大的優(yōu)點(diǎn)是具有超親水性，特別是在雨季，其優(yōu)越性尤為突出，只需依靠自然雨水就可以沖刷掉在玻璃表面的灰塵、有機(jī)物等，使玻璃光潔明亮，達(dá)到了人類夢寐以求的省時(shí)、省水、節(jié)約人力物力、安全的美好愿望。采用本發(fā)明方法制備的漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水膜，其大的比表面積能夠吸附空氣中更多的有害氣體，并在有太陽光照射時(shí)，將污染物分解。4、由于強(qiáng)氧化性的活性羥基能分解細(xì)胞壁進(jìn)而破壞細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能，因而本發(fā)明的超親水膜具有抗菌性；本發(fā)明的超親水膜可以產(chǎn)生負(fù)氧離子，能夠分解細(xì)菌的細(xì)胞膜，達(dá)到清新空氣、殺菌除臭的目的。采用本發(fā)明方法制備的該漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)薄膜具有超親水性，光催化脫色率達(dá)到90%以上，具有較高的透光率和抗菌性，與基材附著力高；可廣泛應(yīng)用于建筑玻璃、陶瓷、鑄鐵、不銹鋼表面。圖1為實(shí)施例1中制備的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的原子力顯微鏡(AFM)三維立體輪廓圖。圖2為從圖1中選取一個(gè)局部區(qū)域抽取的一維輪廓圖。圖3為實(shí)施例1中制備的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的掃描電子顯微鏡(SEM)斷面圖，膜厚度為77.4nm。圖4為實(shí)施例2中制備的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的原子力顯微鏡(AFM)三維立體輪廓圖。圖5為從圖2中選取一個(gè)局部區(qū)域抽取的一維輪廓圖。圖6為實(shí)施例2中制備的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的掃描電子顯微鏡(SEM)斷面圖，膜厚度為144nm。圖7為實(shí)施例3中制備的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的原子力顯微鏡(AFM)三維立體輪廓圖。圖8為從圖3中選取一個(gè)局部區(qū)域抽取的一維輪廓圖。圖9為實(shí)施例3中制備的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的掃描電子顯微鏡(SEM)斷面圖，膜厚度為292nm。圖10為實(shí)施例1中制備的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的掃描電子顯微鏡(SEM)平面圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1:將玻璃基材依次在0.OlmolL—1的NaOH溶液、0.OlmolL—1的HN03溶液、無水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗30分鐘，干燥。采用溶膠_凝膠法，將40mL鈦酸四正丁酯加入到裝有32mL無水乙醇的500mL三口燒瓶中，再加入300mL蒸餾水，攪拌均勻；然后將28mL濃度為2mol*L—1的HN03滴加到上述混合溶液中，升溫至9(TC，恒溫?cái)嚢杌亓?2小時(shí)，制得Ti02溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加0.03g的PEG200(指以聚乙二醇為水溶性高分子物，平均分子量為200，下同)，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得0.2gL—1PEG200-Ti02溶膠；另取150mLTi02溶膠，往其中添加0.75g的PEGIOOO，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得5.OgL—1PEG1000-Ti02溶膠。采用浸漬_提拉法，將玻璃基材以10cmmin—1的速度浸漬到PEG200-Ti02溶膠中，浸漬10分鐘后，再以50cm^in—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃在微波爐中低火干燥2分鐘，涂膜層數(shù)為l層。干燥后以10cm'min—1的速度，將玻璃基材浸漬到PEG1000-Ti02溶膠中，浸漬10分鐘后，再以50cmmin—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃在微波爐中低火干燥2分鐘，涂膜層數(shù)為1層。然后在馬弗爐內(nèi)以0.5°C，min—1的升溫速率，在40(TC焙燒24小時(shí)，自然降溫至室溫。將所得到的膜記為Tl。對上述制備得到的膜截取0.5cmX0.5cm焙燒后的涂膜玻璃片，進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)測試，得到該薄膜的三維立體輪廓如圖l所示。從圖1中可以看到薄膜表面出現(xiàn)了"山峰"和"山谷"，由此可知所選用的水溶性高分子物對薄膜表面形貌起到了控制作用。圖2為從圖1中選取一個(gè)局部區(qū)域抽取的一維輪廓圖。從圖2中可以看到薄膜的微結(jié)構(gòu)或?yàn)閳D中虛線框2中所示的倒三角結(jié)構(gòu)，將其歸類為漏斗狀結(jié)構(gòu)，或?yàn)閳D中虛線框1中所示的鋸齒結(jié)構(gòu)，將其歸類為階梯狀結(jié)構(gòu)。即本實(shí)施例中制備得到了具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)的薄膜。對上述制備得到的膜截取0.5cmX0.5cm焙燒后的涂膜玻璃片，進(jìn)行掃描電子顯微鏡(SEM)測試。得到該薄膜的掃描電子顯微鏡斷面圖如圖3所示。從圖3中可以看到該薄膜的厚度為77.4nm。本實(shí)施例中所采用的水溶性高分子物除可選用聚乙二醇(PEG)夕卜，還可以選用甲氧基聚乙二醇(mPEG)、聚丙三醇(PGL)或/和聚丙二醇(PPG)，都能獲得類似的效果。實(shí)施例2:將玻璃基材依次在0.OlmolL—1的NaOH溶液、0.OlmolL—1的HN03溶液、無水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗30分鐘，干燥。采用溶膠_凝膠法，將36mL鈦酸四正丁酯加入到裝有12mL無水乙醇的500mL三口燒瓶中，再加入320mL蒸餾水，攪拌均勻；然后將32mL濃度為2mol*L—1的HN03滴加到上述混合溶液中，升溫至9(TC，恒溫?cái)嚢杌亓?2小時(shí)，即制得1102溶膠。取150mL上述制備的Ti02溶膠，往其中添加3.0g的PEG4000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得20.OgL—1PEG4000-Ti02溶膠；另取150mL上述制備的Ti02溶膠，往其中添加7.5g的PEG20000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得50.OgL-1PEG20000-Ti02溶膠。采用浸漬_提拉法，將玻璃基材以200cmmin—1的速度浸漬到PEG4000_Ti02溶膠中，浸漬6分鐘后，再以50cmmin—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃在微波爐中低火干燥15分鐘，涂膜層數(shù)為2層。干燥后以200cm，min—^勺速度，將玻璃基材浸漬到PEG20000-Ti02溶膠中，浸漬6分鐘后，再以50cmmin—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃在微波爐中低火干燥15分鐘，涂膜層數(shù)為2層。然后在馬弗爐內(nèi)以1°C*min—1的升溫速率，在50(TC焙燒12小時(shí)，自然降溫至室溫。將該制備得到的膜記為T2。對上述制備得到的膜截取0.5cmX0.5cm焙燒后的涂膜玻璃片，進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)測試，得到本實(shí)施例中制備的薄膜的原子力顯微鏡三維立體輪廓如圖4所示。從圖4中可以看到薄膜表面出現(xiàn)了"山峰"和"山谷"，由此可知所選用的水溶性高分子物對薄膜表面形貌起到了控制作用。圖5為從圖4中選取一個(gè)局部區(qū)域抽取的一維輪廓圖。從圖5中可以看到薄膜的微結(jié)構(gòu)或?yàn)閳D中虛線框4中所示的倒三角結(jié)構(gòu)，將其歸類為漏斗狀結(jié)構(gòu)，或?yàn)閳D中虛線框3中所示的鋸齒結(jié)構(gòu)，將其歸類為階梯狀結(jié)構(gòu)。即本實(shí)施例中制備得到了具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)的薄膜。對上述制備得到的膜截取0.5cmX0.5cm焙燒后的涂膜玻璃片，進(jìn)行掃描電子顯微鏡(SEM)測試，得到該超親水薄膜的掃描電子顯微鏡斷面圖如圖6所示。從圖6中可以看到該薄膜的厚度為144nm。實(shí)施例3:將玻璃基材依次在0.OlmolL—1的NaOH溶液、0.OlmolL—1的HN03溶液、無水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗30分鐘，干燥。采用溶膠_凝膠法，將20mL鈦酸四正丁酯加入到裝有4mL無水乙醇的500mL三口燒瓶中，再加入360mL蒸餾水，攪拌均勻；然后將16mL濃度為2mol*L—1的HN03滴加到上述混合溶液中，升溫至9(TC，恒溫?cái)嚢杌亓?2小時(shí)，即制得Ti02溶膠。取150mL本實(shí)施例中制備得到Ti02溶膠，往其中添加3.75g的PEG4000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得25.0gL—1PEG4000-Ti02溶膠；另取150mL本實(shí)施例中制備得到Ti02溶膠，往其中添加6.Og的PEG20000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得40.OgL—屮EG20000-Ti02溶膠。采用浸漬_提拉法，將玻璃基材以200cmmin—1的速度浸漬到PEG4000-Ti02溶膠中，浸漬5分鐘后，再以10cm"min—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃在微波爐中低火干燥30分鐘，涂膜層數(shù)為5層。干燥后以200cm*min—1的速度，將玻璃基材浸漬到PEG20000-Ti02溶膠中，浸漬5分鐘后，再以10cm，min—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃在微波爐中低火干燥15分鐘，涂膜層數(shù)為2層。然后在馬弗爐內(nèi)以2t:，min—^勺升溫速率，在50(TC焙燒12小時(shí)，自然降溫至室溫。將該制備得到的膜，記為T3。7對上述制備得到的膜截取0.5cmX0.5cm焙燒后的涂膜玻璃片，進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)測試，得到本實(shí)施例中制備的薄膜的原子力顯微鏡三維立體輪廓如圖7所示。從圖7中可以看到薄膜表面出現(xiàn)了"山峰"和"山谷"，由此可知所選用的水溶性高分子物對薄膜表面形貌起到了控制作用。圖8為從圖7中選取一個(gè)局部區(qū)域抽取的一維輪廓圖。從圖8中可以看到該薄膜的微結(jié)構(gòu)或?yàn)閳D中虛線框6中所示的倒三角結(jié)構(gòu)，將其歸類為漏斗狀結(jié)構(gòu)，或?yàn)閳D中虛線框5中所示的鋸齒結(jié)構(gòu)，將其歸類為階梯狀結(jié)構(gòu)。即本實(shí)施例中制備得到了具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)的薄膜。對上述制備得到的膜截取0.5cmX0.5cm焙燒后的涂膜玻璃片，進(jìn)行掃描電子顯微鏡(SEM)測試，得到該薄膜的掃描電子顯微鏡斷面圖如圖9所示。從圖9中可以看到該薄膜的厚度為292nm。實(shí)施例4:將鑄鐵平板依次在無水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗120分鐘，干燥。采用低溫液相法，于7(TC恒溫水浴鍋中，將20mL濃度為1.5mo1L—1的氨水加入250mL三口燒瓶中，攪拌，緩慢滴加30mL濃度為0.25molL—1鈦酸四正丁酯乙醇溶液。滴加完畢后繼續(xù)攪拌30min，得到Ti02沉淀，離心，水洗至中性。將Ti02沉淀轉(zhuǎn)移到500mL三口燒瓶中，控制鈦酸丁酯與硝酸物質(zhì)的量之比為1:3，加入450mL濃度為0.05molL—1的硝酸溶液，將上述混合物置于7(TC恒溫水浴中，攪拌回流2小時(shí)，得到Ti02溶膠。取150mL本實(shí)施例中制備得到Ti02溶膠，往其中添加2.25g的PEG2000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得15.0g*L—1PEG2000-Ti02溶膠；另取150mL本實(shí)施例中制備得到Ti02溶膠，往其中添加4.5g的PEG6000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得30.0gL—屮EG6000-Ti02溶膠。采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，以50rpm旋轉(zhuǎn)速度將PEG6000-Ti02溶膠滴到基材上面，然后以1500rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜鑄鐵在烘箱中6(TC干燥120分鐘，涂膜層數(shù)為4層。干燥后以50rpm旋轉(zhuǎn)速度將PEG2000_Ti02溶膠滴到基材上面，以1500rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜鑄鐵在烘箱中6(TC干燥120分鐘，涂膜層數(shù)為4層。然后在馬弗爐內(nèi)以3°Cmin—1的升溫速率，在80(TC焙燒1小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T4。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例3類似。實(shí)施例5:采用實(shí)施例1的基材預(yù)處理方法。采用低溫液相法，于7(TC恒溫水浴鍋中，將25mL濃度為2.Omol*L—1的氨水加入250mL三口燒瓶中，攪拌，緩慢滴加25mL濃度為0.5mo1'L一1的鈦酸四正丁酯乙醇溶液。滴加完畢后繼續(xù)攪拌30min，得到Ti02沉淀，離心，水洗至中性。將Ti(^沉淀轉(zhuǎn)移到500mL三口燒瓶中，控制鈦酸丁酯與硝酸物質(zhì)的量之比為1:3.5，加入437.5mL濃度為0.lOmolL—1的硝酸溶液，將上述混合物置于7(TC恒溫水浴中，攪拌回流2小時(shí)，得到1102溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加0.03g的PEG400，0.75g的PEG2000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得0.2g*L—1PEG400和5.0g*L—1PEG2000共混-Ti02溶膠。采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，以500rpm旋轉(zhuǎn)速度將PEG400和PEG2000共混-Ti02溶膠滴到基材上面，然后以5000rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜玻璃在烘箱中8(TC干燥60分鐘，涂膜層數(shù)為8層。然后在馬弗爐內(nèi)以4°Cmin—1的升溫速率，在40(TC焙燒8小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T5。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例2類似。實(shí)施例6:采用實(shí)施例1的基材預(yù)處理方法。采用低溫液相法，于7(TC恒溫水浴鍋中，將56mL濃度為1.Omol*L—1的氨水加入250mL三口燒瓶中，攪拌，緩慢滴加40mL濃度為0.35mol*L—1鈦酸四正丁酯乙醇溶液。滴加完畢后繼續(xù)攪拌30min，得到Ti02沉淀，離心，水洗至中性。將Ti02沉淀轉(zhuǎn)移到500mL三口燒瓶中，控制鈦酸丁酯與硝酸物質(zhì)的量之比為l:4，加入374mL濃度為0.15molL—1硝酸溶液，將上述混合物置于7(TC恒溫水浴中，攪拌回流2小時(shí)，得到Ti02溶膠。取150mL1102溶膠，往其中添加0.45g的PEGIOOO，0.75g的甲氧基聚乙二醇mPEG，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得3.OgL—1PEGIOOO和5.OgL—^PEG共混-Ti02溶膠。采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，以lOOOrpm旋轉(zhuǎn)速度將PEGIOOO和mPEG共混-Ti02溶膠滴到基材上面，然后以8000rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜陶瓷在烘箱中IO(TC干燥30分鐘，涂膜層數(shù)為10層。然后在馬弗爐內(nèi)以5°Cmin—1的升溫速率，在60(TC焙燒10小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T6。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例3類似。實(shí)施例7:采用實(shí)施例1的基材預(yù)處理方法及溶膠-凝膠法制備1102溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加2.25g的PEG2000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得15.OgL—1PEG2000-Ti02溶膠。在Ti02溶膠中添加0.75g的PVA1750，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得5.OgL—屮VA1750-Ti(^溶膠。采用浸漬_提拉法，將不銹鋼基材以10cmmin—1的速度浸漬到PEG2000-Ti02溶膠中，浸漬10分鐘后，再以10cmmin—1提拉速度將不銹鋼基材提拉出溶膠在不銹鋼表面涂膜，涂膜完成后將涂膜不銹鋼自然晾干，涂膜層數(shù)為l層。干燥后以將涂膜不銹鋼以10cmmin—1的速度浸漬到PVA1750_Ti02溶膠中，浸漬10分鐘后，再以10cmmin—1提拉速度將不銹鋼基材提拉出溶膠在不銹鋼表面涂膜，涂膜完成后將涂膜不銹鋼自然晾干，涂膜層數(shù)為1層，然后在馬弗爐內(nèi)以0.5°C，min—1的升溫速率，在80(TC焙燒1小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T7。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例1類似。實(shí)施例8:采用實(shí)施例2的基材預(yù)處理方法及溶膠_凝膠法制備Ti02溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加1.2g的PVA124，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得8.Og*L—1PVA124_Ti02溶膠。另取150mLTi02溶膠，往其中添加1.5g的PPG，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得10.OgL-1PPG-Ti02溶膠。以玻璃平板為基材，采用浸漬_提拉法，將玻璃基材以500cm'min—1的速度浸漬到PPG-Ti(^溶膠中，浸漬2分鐘后，再以100cm'min—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃自然晾干，涂膜層數(shù)為2層。干燥后以500cm'min—1的速度，將涂抹玻璃浸漬到PVA124-Ti02溶膠中，浸漬2分鐘后，再以100cmmin—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃自然晾干，涂膜層數(shù)為2層。然后在馬弗爐內(nèi)以1°C*min—1的升溫速率，在45(TC焙燒15小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T8。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例1類似。實(shí)施例9:采用實(shí)施例6的基材預(yù)處理方法及低溫液相法制備Ti02溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加3.75g的PEG4000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得25.0gL-1PEG4000_Ti02溶膠。另取150mLTi02溶膠，往其中添加0.75g的PAM5，000，000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得5.0g"L—1PAM5，000，000-Ti02溶膠。以陶瓷平板為基材，采用浸漬_提拉法，將陶瓷基材以10cmmin—1的速度浸漬到PEG4000_Ti02溶膠中，浸漬10分鐘后，再以10cmmin—1提拉速度將陶瓷基材提拉出溶膠在陶瓷表面涂膜，涂膜完成后將涂膜陶瓷自然晾干，涂膜層數(shù)為3層。干燥后10cmmin—1的速度，將涂抹玻璃浸漬到PVA124_Ti02溶膠中，浸漬10分鐘后，再以10cmmin—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃自然晾干，涂膜層數(shù)為3層。然后在馬弗爐內(nèi)以2°Cmin—1的升溫速率，在550°C下焙燒10小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T9。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例2類似。所述水溶性高分子物除可選用聚丙烯酰胺(PAM)夕卜，還可以選用磺甲基聚丙烯酰胺(SPAM)或/和胺甲基聚丙烯酰胺(APAM)，都能獲得類似的效果。實(shí)施例10:將鑄鐵平板依次在無水乙醇和蒸餾水中分別超聲清洗120分鐘，干燥。采用實(shí)施例4的低溫液相法制備Ti02溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加1.5g的PVA1750,0.9g的非離子型PAM1，000，000，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得10.OgL-1PVA1750和6.OgL—屮AMl，000，000共混-Ti02溶膠。以鑄鐵平板為基材，采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，以800rpm旋轉(zhuǎn)速度將PVA1750和PAMl，000，000共混-Ti02溶膠滴到基材上面，然后以6000rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜鑄鐵在微波爐中低火干燥20分鐘，涂膜層數(shù)為6層。然后在馬弗爐內(nèi)以3°Cmin—1的升溫速率，在70(TC焙燒5小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為TIO。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例1類似。實(shí)施例11:采用實(shí)施例3的基材預(yù)處理方法及溶膠-凝膠法制備1102溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加1.5g的磺甲基聚丙烯酰胺SPAM，3.Og的MC，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得io.ogl—Spam和20.ogl—共混-Tio2溶膠。以玻璃平板為基材，采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，以600rpm旋轉(zhuǎn)速度將SPAM和MC共混-Ti02溶膠滴到基材上面，然后以4000rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜玻璃在微波爐中低火干燥IO分鐘，涂膜層數(shù)為10層。然后在馬弗爐內(nèi)以4t:*min—1的升溫速率，在35(TC焙燒20小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為Tll。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例3類似。所述水溶性高分子物除可選用甲基纖維素(MC)夕卜，還可以選用羥乙基纖維素(HEC)、羥丙基纖維素(HPC)、羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、乙基纖維素(EC)或/和甲基羥乙基纖維素(HEMC)，都能獲得類似的效果。實(shí)施例12:采用實(shí)施例6的基材預(yù)處理方法及低溫液相法制備Ti02溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加4.5g的PEG6000，0.75g的羥乙基纖維素HEC，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得30.Og*L—中EG6000和5.Og*L—力EC共混-Ti02溶膠。以陶瓷平板為基材，采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，以400rpm旋轉(zhuǎn)速度將PEG6000和HEC共混-Ti02溶膠滴到基材上面，然后以2000rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜陶瓷在微波爐中低火干燥10分鐘，涂膜層數(shù)為4層。然后在馬弗爐內(nèi)以5°Cmin—1的升溫速率，在50(TC焙燒12小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T12。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例1類似。實(shí)施例13:采用實(shí)施例1的基材預(yù)處理方法及溶膠_凝膠法制備Ti02溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加6.Og的MC，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得40.Og*L—^C-T叫溶膠。另取一定量Ti02溶膠，往其中添加2.25g的聚氧化乙烯PEO，制得15.OgL—'PEO-TiC^溶膠。以不銹鋼平板為基材，采用浸漬_提拉法，將不銹鋼基材以浸漬到PE0-Ti02溶膠中，浸漬4分鐘后，再以40cmmin—1提拉速度將不銹鋼基材提拉出溶膠在不銹鋼表面涂膜，涂膜完成后將涂膜不銹鋼自然晾干，涂膜層數(shù)為3層。干燥后以150cmmin—1的速度，將涂膜玻璃浸漬到MC-Ti02溶膠中，浸漬4分鐘后，再以40cmmin—1提拉速度將不銹鋼基材提拉出溶膠在不銹鋼表面涂膜，涂膜完成后將涂膜不銹鋼自然晾干，涂膜層數(shù)為3層。然后在馬弗爐內(nèi)以0.5°Cmin—1的升溫速率，在55(TC焙燒10小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T13。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例1類似。實(shí)施例14:采用實(shí)施例5的基材預(yù)處理方法及低溫液相法制備Ti02溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加3.75g的聚氧化丙烯PT0，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得25.Og*L—1PT0_Ti02溶膠。另取150mLTi02溶膠，往其中添加2.25g的聚丙烯酸PAA，制得15.OgL—'PAA-TiC^溶膠。以玻璃平板為基材，采用浸漬-提拉法，將玻璃基材以250cmmin—1的速度浸漬到PT0-Ti02溶膠中，浸漬8分鐘后，再以60cmmin—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃自然晾干，涂膜層數(shù)為4層。干燥后以250cm，min—1的速度，將涂膜玻璃浸漬到PAA-Ti02溶膠中，浸漬8分鐘后，再以60cmmin—1提拉速度將玻璃基材提拉出溶膠在玻璃表面涂膜，涂膜完成后將涂膜玻璃自然晾干，涂膜層數(shù)為4層。然后在馬弗爐內(nèi)以1°C，min—1的升溫速率，在60(TC焙燒8小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T14。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例2類似。實(shí)施例15:采用實(shí)施例6的基材預(yù)處理方法及低溫液相法制備1102溶膠。取150mL1102溶膠，往其中添加0.75g的聚甲基丙烯酸PMMA，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得5.OgL—屮MMA-T叫溶膠。另取150mLTi02溶膠，往其中添加2.25g的陽離子聚氨酯，制得15.0g'L—1日離子聚氨酯-二氧化鈦溶膠。以陶瓷平板為基材，采用浸漬_提拉法，將陶瓷基材以50cm，min—1的速度浸漬到陽離子聚氨酯_二氧化鈦溶膠中，浸漬20分鐘后，再以20cmmin—1提拉速度將陶瓷基材提拉出溶膠在陶瓷表面涂膜，涂膜完成后將涂膜陶瓷自然晾干，涂膜層數(shù)為5層。干燥后以50cm，min—1的速度，將涂膜陶瓷浸漬到PMMA_Ti02溶膠中涂膜，浸漬20分鐘后，再以20cmmin—1提拉速度將陶瓷基材提拉出溶膠在陶瓷表面涂膜，涂膜完成后將涂膜陶瓷自然晾干，涂膜層數(shù)為5層。然后在馬弗爐內(nèi)以2°Cmin—1的升溫速率，在70(TC焙燒3小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T15。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例3類似。實(shí)施例16:采用實(shí)施例4的基材預(yù)處理方法及低溫液相法制備Ti02溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加1.5g的陰離子聚氨酯和0.45g的黃原膠，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得10.OgL—1聚氨酯和3.OgL—1黃原膠共混_二氧化鈦溶膠。以鑄鐵平板為基材，采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，以lOOrpm旋轉(zhuǎn)速度將聚氨酯和黃原膠共混_二氧化鈦溶膠滴到基材上面，然后以1500rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜鑄鐵在烘箱中6(TC干燥100分鐘，涂膜層數(shù)為5層。然后在馬弗爐內(nèi)以3°C*min—1的升溫速率，在80(TC焙燒2小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T16。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例1類似。實(shí)施例17:采用實(shí)施例2的基材預(yù)處理方法及溶膠-凝膠法制備1102溶膠。取150mLTi02溶膠，往其中添加6.75g的PEG20000，1.5g的MC，0.45g的PVP，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得45.OgL—中EG20000與10.OgL—和3.OgL—屮VP共混-Ti02溶膠。以不銹鋼平板為基材，采用旋轉(zhuǎn)涂膜法，以200rpm旋轉(zhuǎn)速度將PEG20000與MC和PVP共混-Ti02溶膠滴到基材上面，然后以3000rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠，涂膜完成后將涂膜不銹鋼在烘箱中8(TC干燥60分鐘，涂膜層數(shù)為7層。然后在馬弗爐內(nèi)以4t:*min—^勺升溫速率，在50(TC焙燒10小時(shí)，自然降溫至室溫，將制備得到的膜記為T17。對上述制備得到的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡(AFM)及掃描電子顯微鏡(SEM)測試，所得結(jié)果與實(shí)施例2類似。將以上制備得到的T1-T17薄膜的性能和評價(jià)一起列于表1以便于比較表1T1-T17復(fù)合薄膜的性能評價(jià)12<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>對表1中所使用的名詞解釋如下接觸角水滴與薄膜的一次接觸角，采用直接測量法或照片法測定后，計(jì)算得到；光催化脫色率光催化氧化降解初始濃度為10ppm亞甲基藍(lán)溶液，20W紫外燈，1000mL平板式反應(yīng)器，反應(yīng)時(shí)間100min，以亞甲基藍(lán)溶液吸光度的變化表示；透光率可見光波長600nm下，相對于未涂膜玻璃，測定涂膜玻璃的透光率；殺菌性采用大腸桿菌為菌種，采用落菌法測定；附著力采用GB9286-1998劃格試驗(yàn)法。從表1中可見制備的Ti02薄膜的一次接觸角達(dá)到5°以下，即具有超親水性；光催化脫色率達(dá)到90%以上；具有良好的透光率和殺菌性；與基材具有良好的附著力。由上面對實(shí)施例結(jié)果的分析比較、歸納總結(jié)，可得出采用兩種或兩種以上水溶性高分子物或不同分子量的同一種水溶性高分子物可制備出具有漏斗狀和階梯狀微結(jié)構(gòu)的Ti0,薄膜。薄膜具有超親水性，良好的光催化性能和殺菌性，涂膜在玻璃基材上，仍具有較高的透光率，與基材的附著力良好。本發(fā)明由于利用了添加的水溶性高分子物在焙燒過程中分解后產(chǎn)生氣孔，分子量不同產(chǎn)生的孔徑也不相同。圖IO為實(shí)施例1中制備的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的掃描電子顯微鏡(SEM)平面圖。如圖10所示從圖10中可以看出薄膜表面產(chǎn)生了均勻分布的微孔。由此形成漏斗狀或階梯狀的特定結(jié)構(gòu)中氣孔的體積比添加單一的高分子物時(shí)氣孔的體積增大，從而提高了蓄水能力。由于薄膜表面具有較大的表面能，極易吸收水分，因而提高了薄膜的親水性。薄膜的比表面積增大，提高薄膜表面的粗糙度，在表面形成更好的吸附位，產(chǎn)生更多的極性羥基自由基。本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)中采用表面活性劑填充或添加二氧化硅的做法相比，克服了其需要在紫外燈照射才能達(dá)到超親水性能的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)水滴在Ti02膜上時(shí)能完全攤開的效果。本發(fā)明方法制得的漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水膜還具有如下基本性能1、由于粗糙的薄膜表面能產(chǎn)生更多的極性羥基自由基，羥基團(tuán)作為空穴的捕獲位，阻止電子空穴對的復(fù)合，生成強(qiáng)氧化性的活性羥基，能夠分解吸附的有機(jī)物，從而具有較高的光催化活性。由于強(qiáng)氧化性的活性羥基能分解細(xì)胞壁進(jìn)而破壞細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能，采用20W紫外燈對添加有Ti02催化劑的低濃度亞甲基藍(lán)溶液照射2小時(shí)后，溶液降解脫色率達(dá)90%以上。2、由于采用了熱處理，增大了薄膜與玻璃基材間的結(jié)合力，其附著力達(dá)到l級以上。3、采用本發(fā)明方法制備得到的漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水膜，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、對人體無害，是一種新型環(huán)保節(jié)能材料；其原料來源豐富、成本低且使用方便，對玻璃無腐蝕性，可見光的透光率達(dá)85%以上；最大的優(yōu)點(diǎn)是具有超親水性，特別是在雨季，其優(yōu)越性尤為突出，只需依靠自然雨水就可以沖刷掉在玻璃表面的灰塵、有機(jī)物等，使玻璃光潔明亮，達(dá)到了人類夢寐以求的省時(shí)、省水、節(jié)約人力物力、安全的美好愿望。采用本發(fā)明方法制備的漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水膜，其大的比表面積能夠吸附空氣中更多的有害氣體，并在有太陽光照射時(shí)，將污染物分解。4、由于強(qiáng)氧化性的活性羥基能分解細(xì)胞壁進(jìn)而破壞細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能，因而本發(fā)明的超親水膜具有抗菌性；本發(fā)明的超親水膜可以產(chǎn)生負(fù)氧離子，能夠分解細(xì)菌的細(xì)胞膜，達(dá)到清新空氣、殺菌除臭的目的。采用本發(fā)明方法制備的該漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)薄膜具有超親水性，光催化脫色率達(dá)到90%以上，具有較高的透光率和抗菌性，與基材附著力高；可廣泛應(yīng)用于建筑玻璃、陶瓷、鑄鐵、不銹鋼表面。權(quán)利要求一種具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，包括對基材進(jìn)行預(yù)處理，并制備TiO2溶膠；然后以TiO2溶膠制備水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠；將制得的水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠涂覆在基材表面，再以0.5-5℃·min-1的升溫速率升溫到200-800℃，最后在200-800℃下焙燒1-24小時(shí)，自然降溫至室溫，即得到本發(fā)明的具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)的超親水薄膜；其特征在于所述制備水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠為(1)將兩種或兩種以上的不同水溶性高分子物或不同分子量的同一種水溶性高分子物，分別將其每一種按0.1-50.0g·L-1溶于TiO2溶膠中，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，分別制得各單獨(dú)的水溶性高分子物-TiO2溶膠；或(2)取兩種或兩種以上的不同水溶性高分子物或不同分子量的同一種水溶性高分子物按0.1-50.0g·L-1，共混溶于TiO2溶膠中，攪拌均勻后靜置24小時(shí)，制得一種共混的水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠；當(dāng)采用各單獨(dú)的水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠時(shí)，將干燥后的基材浸漬在該單獨(dú)的任一水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠中，采用浸漬-提拉法或旋轉(zhuǎn)涂膜法，在基材表面進(jìn)行涂膜，將該涂膜干燥后，再在此基礎(chǔ)上按與上述同樣的方式浸漬在另外一種或幾種溶膠，進(jìn)行涂膜；當(dāng)采用共混的水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠時(shí)，將干燥的膜基材浸漬在該共混的水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠中，采用浸漬-提拉法或旋轉(zhuǎn)涂膜法，在膜基材表面進(jìn)行涂膜，然后干燥。2.如權(quán)利要求1所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述原料水溶性高分子物為聚醇醚類、聚酰胺類、纖維素醚類、聚氧化烯類、聚烯酸類、聚氨酯類、聚乙烯醇、黃原膠或聚乙烯基吡咯烷酮中的一種、或兩種或兩種以上的混合物；該原料水溶性高分子物的分子量范圍為200-5，000，000。3.如權(quán)利要求1所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述聚醇醚類包括聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚丙三醇或/和聚丙二醇。4.如權(quán)利要求1所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述聚酰胺類包括聚丙烯酰胺、磺甲基聚丙烯酰胺或/和胺甲基聚丙烯酰胺。5.如權(quán)利要求1所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述纖維素醚類包括甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、乙基纖維素或/和甲基羥乙基纖維素。6.如權(quán)利要求1所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述聚氧化烯類包括聚氧化乙烯或/和聚氧化丙烯。7.如權(quán)利要求1所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述聚烯酸類包括聚丙烯酸或/和聚甲基丙烯酸。8.如權(quán)利要求1所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述聚氨酯類包括陽離子聚氨酯或/和陰離子聚氨酯。9.如權(quán)利要求l所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述浸漬_提拉法的浸漬速度為10-500cmmin—、浸漬時(shí)間為2_10分鐘，提拉速度為10-100cmmin—、10.如權(quán)利要求1所述具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征在于所述旋轉(zhuǎn)涂膜法為以50-1000rpm旋轉(zhuǎn)速度將溶膠滴到基材上面，然后以1500-8000rpm旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行勻膠。全文摘要本發(fā)明公開了一種具有漏斗狀或階梯狀結(jié)構(gòu)超親水薄膜的制備方法，特征是將兩種或兩種以上的不同水溶性高分子物或不同分子量的同一種水溶性高分子物，分別將其每一種按0.1-50.0g·L-1溶于TiO2溶膠中，攪勻后靜置至得到各單獨(dú)的水溶性高分子物-TiO2溶膠或得到一種共混的水溶性高分子物-二氧化鈦溶膠；將所得溶膠涂覆在基材表面，以0.5-5℃·min-1升溫到200-800℃焙燒1-24小時(shí)，降至室溫，即得到具有漏斗狀或階梯狀微結(jié)構(gòu)的TiO2薄膜。該薄膜具有超親水性，光催化脫色率達(dá)到90％以上，具有較高的透光率和抗菌性，與基材附著力高；可廣泛應(yīng)用于建筑玻璃、陶瓷、鑄鐵、不銹鋼表面。文檔編號C04B41/85GK101712536SQ200910185589公開日2010年5月26日申請日期2009年11月23日優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日發(fā)明者崔鵬,林承樸,王琪申請人:合肥工業(yè)大學(xué)