Qhov cuam tshuam rau Superhydrophilicity ntawm TiO2 Surfaces
1. UV lub teeb irradiation lub sij hawm thiab siv
Feem ntau, qhov loj ntawm thaj chaw hydrophilic ntawm TiO2 nto nce thiab qhov loj ntawm lipophilic cheeb tsam txo qis thaum lub sij hawm raug teeb pom kev zoo. Kev nce hauv te loj ntawm thaj chaw hydrophilic yog qhov tsim nyog rau kev txhim kho cov khoom siv hydrophilic ntawm qhov chaw, thiab qhov txo qis ntawm qhov loj ntawm lipophilic cheeb tsam ua rau cov capillary gravitational quab yuam, uas yog qhov tsim nyog rau kev nthuav dav ntawm cov roj ntawm TiO2 nto. Thaum cov cheeb tsam hydrophilic thiab oleophilic ncav cuag qhov tseem ceeb uas yog, ob lub philic tshwm sim ntawm dej thiab roj tuaj yeem paub tau ntawm tib qhov chaw, lub kaum sab xis ntawm dej thiab roj tuaj yeem ncav cuag 0 degree , thiab super hydrophilic thiab super oleophilic yam ntxwv tshwm; Thaum lub teeb raug lub sij hawm txuas ntxiv, qhov loj ntawm thaj chaw hydrophilic yuav nce ntxiv, thiab qhov saum npoo tseem tuaj yeem nyob twj ywm super hydrophilic, tab sis lub kaum sab xis sib cuag nrog roj nce; Thaum lub sij hawm UV lub teeb raug ntev dhau lawm, lub kaum sab xis ntawm qhov chaw thiab dej yuav nce ntxiv, uas yog, lub sij hawm ntev UV irradiation tsis ua rau saum npoo los ua hydrophilic thiab lipophilic.
UV siv kuj cuam tshuam rau superhydrophilic zog ntawm TiO2 nto. Yog tias UV siv qis dua 20mW / c㎡, lub sijhawm ntev UV irradiation tsis tuaj yeem ua rau TiO2 nto hydrophilic, uas yog vim qhov qis UV zog tsis tuaj yeem ua rau TiO2 valence band electron leap, nws kuj yog ib qho nyuaj rau kev tsim. qhov chaw tsis muaj junction xeev.
2, TiO2 Crystal nto
TiO2 sib txawv ib leeg siv lead ua superhydrophilic kev tshawb fawb qhia tau tias TiO2 [ll0) nto thiab (100) nto tshaj ({{10}}}O1) nto yog ntau raug rau lub teeb excitation kom nto muaj superhydrophilic zog. Xws li nyob rau hauv 40mW / cm2 lub teeb, l0mm hauv (1l0) nto thiab (001) nto thiab lub kaum sab xis ntawm dej mus txog 0 degree. Thiab (001) nto yuav tsum tau 40min, uas yog feem ntau yog vim TiO2 txhua crystal nto muaj ib tug sib txawv titanium coordination qauv. Nyob rau ntawm (110) lub ntsej muag siv lead ua, ib nrab ntawm cov titanium ions yog nyob rau hauv tsib-ligand qauv, nrog thorium ib titanium txuas rau ib leeg los ntawm bridging oxygen, thiab ib nrab yog nyob rau hauv ib tug rau-ligand qauv. Nyob rau ntawm (100) siv lead ua dav hlau, tag nrho cov titanium ions yog nyob rau hauv ib tug pentacoordinated nqa-tawm oxygen qauv, thaum lub {001) siv lead ua dav hlau nyob rau hauv tib lub qub kev npaj raws li lub TiO2 siv lead ua sab hauv, nrog lub thorium dawb li tetra- kev sib koom ua ke. Piv nrog rau lwm cov qauv oxygen, tus choj oxygen muaj qhov chaw siab dua ntawm qhov chaw, muaj zog ntau dua thiab yooj yim dua los ntawm oxidation los tsim cov pa oxygen vacancies. Kev tsim ntawm lwm cov pa tsis xws luag yuav ua rau lub lattice distortion ntau dua, thiab yog li ntawd yuav tsum muaj lub zog sab nraud loj dua.
3. Cov huab cua puag ncig
TiO2 (110) ib leeg muaju yog muab tso rau hauv huab cua thiab oxygen cua raws li. Nyob rau hauv UV irradiation, lub kaum sab xis sib cuag ntawm ib leeg siv lead ua nto thiab dej hauv huab cua yog txo sai sai thiab lub xeev hydrophilic siab tuaj yeem ncav cuag lub sijhawm luv luv. Nyob rau hauv cov pa oxygen, lub kaum sab xis ntawm kev sib cuag yuav txo qis mus rau 35 degree thaum saturation mus txog. Ib yam li ntawd, TiO2 crystalline nto uas tau hydrophilicized tuaj yeem tswj tau lub xeev hydrophilic nyob rau hauv huab cua rau ob peb hnub, thaum nyob rau hauv ib qho chaw oxygen lawv hloov mus rau lub xeev hydrophobic. Qhov no feem ntau yog vim muaj cov pa oxygen tsis haum rau lub cim ntawm oxygen vacancies, thiab yuav tsis tsim ntau chemisorbed dej nyob rau hauv qhov chaw, generated los ntawm nto chemisorbed dej kuj yuav tsum tau hloov los ntawm oxygen thiab restore lub yav dhau los hydrophobic xeev, uas. yog tsis haum rau tiam thiab tu ntawm nto hydrophilicity.
4, Kev kho cua sov
Qhov saum npoo hydrophobic TiO2 yog cua sov kho ntawm 150 degree thiab qhov chaw maj mam ua hydrophilic, nrog rau lub kaum sab xis ntawm O degree nrog dej nyob ib ncig ntawm 400 degree. Qhov no txhais tau hais tias TiO2 pom zoo hydrophilicity. Ntawd yog, kev ua tau zoo ntawm qhov zoo hydrophilicity TiO2 nto ua ntej thiab tom qab kev kho cua sov ntawm cov dej ntub dej hloov pauv tuaj yeem yog vim qhov kev tsim ntawm tib qhov chaw tsis xws luag nrog lub teeb irradiation, uas yog, tsim cov khoom tsis muaj tshuaj lom neeg ntawm TiO2. deg qauv, uas yog conducive rau adsorption ntawm dej nyob rau hauv, uas yog, kev siv ntawm tshav kub kev kho mob kuj txhawb los yog restore lub nto superhydrophilic.
