耐久的超亲水性聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜

为提高聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜的亲水耐久性并赋予其一定的抗污染和抗菌的功能性,提出了一种低成本、简单的表面改性方法。亲水性的增强是表面化学成分和微纳粗糙度结构协同作用的结果。使用聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯亚胺(PEI)作为亲水改性剂,戊二醛(GA)作为交联剂,在PTFE中空纤维表面构建了一层抗菌亲水层。在γ-缩水氧基丙基三甲氧基硅烷(KH560)的作用下,膜纤维表面成功形成了微纳米结构,进一步增强了膜纤维的亲水性和耐久性。值得注意的是,改性后的中空纤维膜具有超亲水性(WAC=0°)和出色的水通量(8185.38±178.27 L·m^(-2)·h^(-1))。经过14 d的酸(pH=1)、碱(pH=14)以及强氧化剂(3000 ppm Na⁃ClO)溶液人工加速清洗后,改性膜仍保持其超亲水性,且不损失水通量。研究表明,这种简便的亲水改性策略使得PTFE中空纤维膜在污水处理领域具有实际应用价值。

钇离子掺杂对二氧化钛纳米薄膜光诱导超亲水性能的影响及其机理

用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法工艺,在玻璃表面上制备了均匀、透明的钇离子(Y3+)掺杂二氧化钛纳米薄膜。用XRD分析了样品的晶相及其与热处理温度的关系,用X射线光电子能谱(XPS)分析了薄膜表面氧的状态,用可见光吸收光谱分析了涂膜层数对透光率的影响,用接触角仪测定了其亲水性。研究了Y3+掺杂本身和具体的掺杂量、光照强度和时间对薄膜亲水性的影响。研究结果表明,掺杂Y3+的二氧化钛纳米薄膜,在物质的量分数x(Y3+/Ti4+)=1.5%时,经紫外光照30min或自然光照1h后,与水的接触角小于5°,表现出超亲水性;与纯二氧化钛纳米薄膜相比,其超亲水性对光诱导更为敏感;在有实用意义的超亲水性的稳定方面也有明显的改善;这应部分地与固体化学所描述的Y3+掺杂所造成固定、额外并且是高浓度的氧空位有关。

TiO_2透明薄膜的制备与光诱导超亲水性研究

采用溶胶凝胶法和旋涂工艺在普通玻璃表面制备透明的TiO2薄膜,经500℃退火处理后,TiO2薄膜完全晶化为锐钛矿结构,是由一些大小只有约30nm的TiO2粒子组成的多孔颗粒膜.经紫外光照射后,TiO2具有光诱导超亲水性.

光催化超亲水性TiO_2-SiO_2薄膜的研究

采用溶胶 -凝胶法在普通载玻片上制备了TiO2 -SiO2 复合薄膜 .利用高温显微镜、SEM、红外光谱 (IR)和分光光度计 ,研究了SiO2添加量和镀膜层数对润湿角、薄膜微结构、透过率、光催化活性的影响 .结果表明 :通过在TiO2 薄膜中加入SiO2 ,能显著降低薄膜的润湿角 ,超亲水性状态可以保持很长时间 .低于 3 0 %SiO2 添加量 (以摩尔分数计 ) ,在煅烧过程中对TiO2 锐钛矿相晶粒生长有抑制作用 ,同时 ,光透过率提高 ,光催化活性有所下降 .在薄膜中 ,TiO2 和SiO2 分别单独形成颗粒 ,但有少量Ti—O—Si键形成 ,存在少量的复合氧化物 .当SiO2添加量为 10 %时 ,3层TiO2 -SiO2 薄膜的润湿角接近 0°,光催化活性为光照 2h甲基橙溶液降解率 5 3 % ,其性能最佳 .

常温下纳米TiO_2薄膜的制备及其超亲水性研究

在室温下采用溶胶法制备锐钛矿型纳米TiO2 薄膜 ,研究不同温度处理后薄膜的超亲水性、光催化能力。结果表明 :在室温下制备、固化的薄膜具有良好的超亲水性、光催化能力和较高的可见光透射率 ,且薄膜厚度均匀。温度低于 2 0 0℃的热处理 ,对薄膜的光致特性基本没有影响 ,而在 4 5 0℃下烘烤 1h后 ,其光催化性能有所下降。

TiO2薄膜光诱导超亲水性作用机理的研究

通过对固体表面亲水性作用原理的分析,提出"纳米TiO2薄膜本身就具有良好的亲水特性,与其是否具有光催化特性不直接相关"的观点,并建立了TiO2薄膜光诱导超亲水性的作用模型,分析了影响光诱导超亲水性的主要因素.

多孔TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备及其超亲水性机理

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,TiO2/SiO2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-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TiO2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SiO2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。

TiO_2/SiO_2/CeO_2复合纳米薄膜超亲水性能的研究

采用溶胶凝胶法在载玻片表面制备了均匀透明的TiO2 SiO2 CeO2超亲水性薄膜,并用X射线衍射、傅立叶红外光谱、紫外 可见分光光度计研究了SiO2及稀土铈添加对TiO2薄膜表面特征及超亲水性能的影响。结果表明,TiO2 SiO2 CeO2薄膜亲水性能及亲水持续效应显著提高。实验中掺杂的铈是以三价离子态引入的,由于Ce3+在高温下很容易氧化,故在薄膜中铈主要以四价态形式存在。Ce4+在光激发下很容易捕获光生电子生成Ce3+离子,光生空穴则与表面氧离子反应形成氧空位,而氧空位对亲水性的提高具有关键作用。添加SiO2后,薄膜表面的羟基含量增加,这主要是由于TiO2与SiO2复合在表面形成Lewis酸所致。表面稳定的羟基可使亲水性在暗中保持较长时间,因而亲水持续效应提高。添加SiO2及稀土铈后,薄膜中TiO2晶粒尺寸变小,量子效应增强,这也导致亲水性提高。因此添加稀土铈及SiO2后,薄膜表面的氧空穴增多,薄膜的超亲水性及亲水持续效应提高。

掺杂钒对TiO_2薄膜光诱导超亲水性的影响

为了研究钒的掺杂对TiO2薄膜的接触角、晶型及晶粒粒径的关系,采用sol-gel制备了V2O5-TiO2复合薄膜和复合粉末并对其进行表征分析.实验发现,少量钒的加入使接触角下降到10°以下,随着钒摩尔分数的增加,接触角下降趋势变缓.X射线衍射(XRD)分析发现,添加V2O5能抑制TiO2金红石晶型的产生以及晶粒的生长,随着V2O5添加量的增加,金红石晶型质量分数不断减小,当V2O5的摩尔分数达到1.81%时,金红石晶型完全消失,添加摩尔分数为0.23%的V2O5后TiO2锐钛矿晶粒尺寸为27 nm,约为未添加V2O5时的1/2,同时发现薄膜的超亲水性与锐钛矿晶粒尺寸存在相关性.

TiO_2薄膜超亲水性研究进展

简述了TiO2薄膜材料的超亲水性机理,概括了制备TiO2薄膜的基本方法有:静电自组装技术、微等离子体氧化法、液相沉积法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、磁控溅射法等;并简要介绍了TiO2薄膜超亲水性材料在自清洁建材、防雾涂层、杀菌消毒等方面的应用现状与发展前景,并展望了今后的研究工作。

TiO_2/SiO_2复合薄膜的形成历程与超亲水性关系

考察了溶胶-凝胶法制备TiO2／SiO2复合薄膜过程中,正硅酸乙酯(TEOS)的水解时间与膜的超亲水性的关系,通过XRD分析了SiO2添加量对TiO2锐钛矿晶型的影响,并研究复合薄膜的表面处理对其亲水性的影响。实验发现,当无因次反应时间为0.4时,复合薄膜的亲水性最好;SiO2的引入能够抑制金红石晶型的生长,最佳含量在10-20％。

掺杂Sr^(2+)的TiO_2薄膜的制备及超亲水性

以钛酸丁酯作为前驱物,采用溶胶-凝胶法及浸渍-提拉法在载玻片上制备SrO-TiO2薄膜。通过X射线衍射和红外光谱等测试技术表征了SrO-TiO2粉末的结构,用紫外-可见分光光度计测定薄膜的透光率,用接触角测试仪测定水与薄膜的接触角。结果表明,掺杂适量Sr2+后,SrO-TiO2粉末中TiO2晶粒的尺寸变小,SrO-TiO2薄膜表面吸附的羟基含量增多且稳定,可提高TiO2薄膜的超亲水性。经紫外光照1 h或自然光照5 h后,掺杂Sr2+摩尔分数为1.0%的SrO-TiO2薄膜与水的接触角接近于0°,表现出良好的亲水性。

提拉法制备高透光率超亲水性TiO_2薄膜及性能分析

采用溶胶-凝胶法结合提拉工艺在载玻片上制备TiO2薄膜,分别以不同温度(200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃)对薄膜进行退火处理2h。用X射线衍射及扫描电镜测试样品的微观结构和表面形貌,用紫外-可见分光光度计和接触角测量仪分别测试薄膜的透射光谱和水接触角。结果表明,所有样品均为透明薄膜,在可见光范围内平均透光率均大于70%;薄膜光学带隙随退火温度升高依次降低;水接触角随退火温度升高依次减少,当退火温度为450℃和500℃时,水接触角分别为2.5°和2°,薄膜表现为超亲水性。

TiO_2-SiO_2薄膜的光催化活性和超亲水性能

采用溶胶凝胶法在普通玻璃表面制备了均匀的TiO2 -SiO2 光催化薄膜 ,并研究了SiO2 含量对TiO2 光催化性能和超亲水性能的影响。对罗丹明B的光降解实验表明 ,加入少量的SiO2 可提高TiO2 薄膜的光催化性能 ,过多的SiO2 降低了TiO2 光催化活性。但超亲水性的实验则表明 ,较多的SiO2

TiO_2薄膜超亲水性的研究进展

TiO2薄膜在紫外光照射下所表现出来的超亲水性得到了国内外许多科学工作者的广泛关注。简要介绍了TiO2薄膜材料的超亲水机理、制备方法及应用发展等,指出了目前存在的问题并简单评述了今后的研究和发展方向。

掺杂Sb对纳米TiO_2薄膜的超亲水性和微结构的影响(英文)

用溶胶-凝胶法将纳米TiO2:Sb薄膜沉积在玻璃基板上。研究了掺杂浓度对薄膜的光致超亲水性、薄膜结构和晶相转变的影响.结果表明,纯TiO2薄膜中,TiO2不仅以无定型态存在,而且还以板钛矿和锐钛矿的形式存在,掺杂Sb提高了TiO2由无定型向板钛矿和锐钛矿转变的速率,掺入适量的Sb后,TiO2薄膜表现出更好的光致超亲水性.时XRD谱可算出薄膜的晶粒大小为13.3～20.0nm.

TiO_2/SiO_2非晶复合薄膜的超亲水性能研究

自制靶材,采用射频磁控溅射法制备超亲水TiO_2/SiO_2非晶复合薄膜,用XRD、AFM、XPS、液滴形状分析仪等方法进行表征。研究了溅射气氛、射频功率以及溅射时间对薄膜亲水性能的影响,并探讨了TiO_2/SiO_2非晶复合薄膜的超亲水机理。结果表明,Ti、Si元素进入薄膜晶格,在TiO_2/SiO_2薄膜界面形成Si—O—Ti键,约为22.4%;Si—O—Ti键的形成增加薄膜表面酸性,提高薄膜表面羟基含量,使薄膜具有超亲水特性。

TiO_2光致超亲水性能的研究进展

TiO2具有许多优良特性,包括化学稳定性,高的光催化活性等。近来,TiO2光致超亲水性能又成为研究热点。文中概述了TiO2光催化剂超亲水性能的光催化机理,从附着杂质、光源及光照强度、半导体掺杂、二元复合半导体等方面探讨了影响因素,并简要介绍了其在工业领域中的应用状况。

反应磁控溅射制备超亲水性SiO_2/TiO_2多层膜的研究

本文采用反应磁控溅射的方法在玻璃基片上制备TiO2及SiO2/TiO2多层膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、接触角测定等分析方法对试样进行表征。研究了不同制备工艺对薄膜亲水性能的影响,初步讨论了SiO2/TiO2多层膜的超亲水性机理。结果表明这种多层膜结构,其底层SiO2作用在于阻止玻璃中的钠离子在溅射过程中向薄膜中的扩散,适当厚度的顶层SiO2,一方面利用到了SiO2本身的亲水性,同时也利用到了TiO2薄膜的光致亲水性。因此在制备TiO2超亲水性薄膜的时候,考虑制备SiO2底层和顶层对于亲水性效果有明显的改善作用。

改性纳米TiO_2薄膜超亲水性的研究进展

纳米TiO2超亲水薄膜是新型的功能性薄膜,在自洁、防雾和生物兼容性应用等方面起着重要的作用。由于普通的TiO2薄膜禁带宽度较大,亲水性能不佳,使其实际应用受到极大的限制,改性是提高TiO2薄膜超亲水性能的重要手段。因此,对TiO2进行改性就成为该领域的关键课题之一。文中综述了纳米TiO2薄膜的超亲水性机理,以及实现超亲水性表面的改性方法。