專利名稱：一種通過熱處理恢復(fù)二氧化鈦薄膜超親水性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物理應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種通過熱處理恢復(fù)二氧化鈦薄膜超親水性的方法。
背景技術(shù)：
銳鈦礦結(jié)構(gòu)納米TiO2薄膜具有超親水性，即水在薄膜表面能夠完全擴散開來，不會聚集成液滴從而影響人的視線，同時TiO2薄膜具有光催化性能，即在滿足一定條件的光照下，薄膜表面發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，能夠降解薄膜表面的有機物。TiO2薄膜的超親水性結(jié)合光催化性能，涂有TiO2薄膜的物體表面便有了防霧和自清潔功能。TiO2薄膜在建筑外墻、路燈、汽車后視鏡等方面有廣泛的應(yīng)用。 一般的，表征薄膜親水性采用接觸角，接觸角是指在氣、液、固交點處所作的氣-液界面的切線穿過液體與固-液交界線之間的皇^ Θ，如圖I所示。Θ越小，水鋪展的越開，親水性越好。為了測量的方便及對比的精確，我們采用直徑來表征薄膜的親水性，即用I μ I水滴在薄膜表面，通過測量形成水跡的直徑d(mm)表征，接觸角與親水直徑存在一定的換算關(guān)系。
「 π Ω 2h 4VΘ 口
r πτ其中，V = I μ I, r為水滴半徑,為d/2。新鮮制備的TiO2薄膜的親水直徑為15mm時，換算為Θ接近0°，呈現(xiàn)超親水性。但在空氣中儲存及使用時，親水性會逐漸降低甚至消失，如圖2所示。最后親水直徑降為3mm，水滴在薄膜表面呈水滴狀態(tài)，沒有鋪展，親水性消失。因此盡管TiO2自清潔玻璃已經(jīng)走向市場，目前國內(nèi)為也有諸多的基于涂覆TiO2薄膜的自清潔玻璃問世，但其自清潔功能的保持及再生依然足阻礙其得到廣泛使用的難題。探索方法恢復(fù)TiO2薄膜親水性，具有很強的實用性和科學(xué)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種通過熱處理恢復(fù)二氧化鈦薄膜超親水性的方法，所要解決的技術(shù)問題是使超親水性降低或消失的TiO2薄膜重新恢復(fù)其超親水性能。本發(fā)明采用加熱方法恢復(fù)納米TiO2薄膜親水性，簡單易行，效果顯著。本發(fā)明通過熱處理恢復(fù)二氧化鈦薄膜超親水性的方法，是將親水性降低或者消失的TiO2薄膜在空氣中于400-500°C退火處理10-15min即可。本發(fā)明方法能有效的恢復(fù)薄膜的親水性，采用400°C退火處理，已經(jīng)能夠使薄膜的親水性完全恢復(fù)，親水直徑恢復(fù)為15_。因此可以采用將薄膜在空氣中加熱到400°C持續(xù)10分鐘的工藝恢復(fù)其親水性。本發(fā)明可以恢復(fù)使用任何物理方法制備在無機基體上的納米二氧化鈦的親水性。四

圖I是接觸角的定義示意圖。圖2是TiO2薄膜親水直徑隨時間變化關(guān)系曲線。圖3是不同處理溫度下TiO2薄膜的親水性恢復(fù)效果。從圖3可以看出本發(fā)明方法能有效的恢復(fù)薄膜的親水性，采用400°C退火處理，已經(jīng)能夠使薄膜的親水性完全恢復(fù)，親水直徑恢復(fù)為15mm。
五具體實施例方式選取一組初始親水直徑為15mm，經(jīng)使用過親水直徑降為3mm的TiO2薄膜，采用不同溫度下于空氣中退火處理15min，測量其親水直徑，結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出本發(fā)明方法能有效的恢復(fù)薄膜的親水性，采用400°C退火處理，已 經(jīng)能夠使薄膜的親水性完全恢復(fù)，親水直徑恢復(fù)為15mm。
權(quán)利要求
1.一種通過熱處理恢復(fù)二氧化鈦薄膜超親水性的方法，其特征在于將親水性降低或者消失的TiO2薄膜在空氣中于400-500°C退火處理10-15min即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過熱處理恢復(fù)二氧化鈦薄膜超親水性的方法，將親水性降低或者消失的TiO2薄膜在空氣中于400-500℃退火處理10-15min即可。本發(fā)明方法能有效的恢復(fù)薄膜的親水性，采用400℃退火處理，已經(jīng)能夠使薄膜的親水性完全恢復(fù)，親水直徑恢復(fù)為15mm。因此可以采用將薄膜在空氣中加熱到400℃持續(xù)10分鐘的工藝恢復(fù)其親水性。
文檔編號C01G23/047GK102718252SQ20121019301
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者張寬翔, 方應(yīng)翠, 王文 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)