Lub hauv paus ntsiab lus ntawm Superhydrophilic TiO2 Surfaces
Nquag, TiO2 coated nto muaj qhov dav sib cuag nrog dej, tab sis lub kaum sab xis ntawm dej raug txo kom tsawg dua 5 degrees tom qab UV irradiation, thiab tseem tuaj yeem ncav cuag 0 degrees (piv txwv li cov tee dej tau tawg tag ntawm Tio2 nto), uas qhia lub zog hydrophilicity heev. Tom qab tso tseg ntawm lub teeb raug, lub superhydrophilicity ntawm qhov chaw yog khaws cia rau ob peb teev mus rau ib lub lim tiam, thiab maj mam rov qab mus rau lub xeev hydrophobic ua ntej irradiation. Ntxiv irradiation nrog ultraviolet lub teeb yuav ua tau superhydrophilic, thiab intermittent ultraviolet lub teeb irradiation tuaj yeem ua rau saum npoo ib txwm tuav lub xeev superhydrophilic.
Nws yog Ameslikas xav tias superhydrophilicity ntawm TiO2 nto yog los ntawm photocatalytic decomposition ntawm organic molecules adsorbed rau saum npoo: thaum lub nto ntawm TiO2 nws tus kheej yog hydrophilic vim chemisorption ntawm dej, adsorption ntawm organic teeb meem nyob rau hauv cov huab cua ua rau saum npoo. hydrophobic. Thaum irradiated los ntawm UV lub teeb, qhov saum npoo tsim muaj zog oxidizing active hydroxyl pawg, thiab cov hydrophobic organic teeb meem yog oxidized thiab decomposed los ntawm cov zoo hydroxyl pawg los ntawm photocatalytic decomposition cov tshuaj tiv thaiv, yog li ua rau saum npoo coj nyob rau hauv ib tug hydrophilic xeev; Thaum lub teeb nres, cov organic teeb meem yuav maj mam adsorbed ntawm TiO2 nto thiab rov qab mus rau lub xeev hydrophobic. Txawm li cas los xij, nws tau pom tias superhydrophilicity ntawm TiO2 nto yog txawv ntawm photocatalytic oxidation thiab decomposition ntawm TiO2, tab sis nws yog lwm hom tshuaj tiv thaiv induced los ntawm lub teeb ntawm TiO2 nto nws tus kheej. Rau cov laj thawj hauv qab no: ① Lub superhydrophilicity ntawm TiO2 nto tsis cuam tshuam nrog kev ua haujlwm photodecomposition ntawm cov organic teeb meem. Nws tau raug pom nyob rau hauv qee qhov TiO2 ib qho crystals lossis polycrystals uas tsis muaj kev ua haujlwm photocatalytic lossis kev ua haujlwm photocatalytic tsawg heev; ② Qee cov hlau ions (xws li tooj liab) doping tuaj yeem txhim kho cov tshuaj tiv thaiv photocatalytic oxidation ntawm TiO2, thaum txo cov khoom superhydrophilic ntawm TiO2 nto; ③ Qhov sib txawv ntawm qhov ntxeem tau TiO2 nto thiab qhov loj tshaj plaws ntawm cov tshuaj tiv thaiv cheeb tsam yuav tsum tau rau photocatalytic oxidation cov tshuaj tiv thaiv, ib tug du thiab ntom nto yog ntau conducive rau nws superhydrophilic khoom. Raws li ib txwm muaj, lub cev oily xws li ethylene glycol hexadecane thiab glyceryl trioleate muaj lub kaum sab xis loj nrog TiO2 nto. Txawm li cas los xij, tom qab UV irradiation, cov kua dej no tseem yuav nkag mus rau hauv cov iav txheej, uas yog, tom qab UV irradiation TiO2 nto nrog dej-roj amphiphilic kev ua haujlwm.
Nws ntseeg tau tias super-hydrophilicity ntawm TiO2 nto nyob rau hauv lub teeb pom kev zoo los ntawm nws cov kev hloov hauv cov qauv saum npoo: nyob rau hauv UV irradiation tej yam kev mob, TiO2 valence band electrons zoo siab rau lub conduction band, electrons thiab qhov tsiv mus rau TiO2 nto, tsim electron. -qhov khub ntawm qhov chaw, electrons hnov mob nrog Ti4 ntxiv, lub qhov hnov mob nrog cov pa oxygen ions, uas tsim qhov zoo trivalent titanium ions thiab oxygen vacancies feem. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, cov dej nyob rau hauv cov huab cua yog dissociated thiab adsorbed nyob rau hauv lub oxygen vacancy, tsim ib tug chemisorbed nto (surface hydroxyl pawg). Qhov chaw chemisorption no tuaj yeem ntxiv cov dej hauv huab cua thiab tsim cov txheej txheem ntawm lub cev, piv txwv li thaj chaw hydrophilic heev yog tsim nyob ib ncig ntawm Ti3 ntxiv rau qhov tsis xws luag, qhov seem ntawm qhov saum npoo yog hydrophobic, yog li tsim ib qho kev sib cais ntawm nano-loj sib cais. hydrophilic thiab oleophilic emblem cheeb tsam ntawm TiO2 nto, zoo ib yam li ob-dimensional capillary phenomenon. Txij li qhov loj ntawm cov dej los yog cov roj tee dej loj dua li thaj chaw hydrophilic lossis oleophilic, macroscopic TiO2 nto nthuav tawm cov khoom siv hydrophilic thiab oleophilic. Cov tee dej los yog roj yog adsorbed los ntawm hydrophilic micro- cheeb tsam los yog lipophilic emblematic cheeb tsam feem, yog li infiltrating saum npoo. Thaum UV teeb irradiation nres, cov chemisorbed hydroxyl pawg tau hloov los ntawm oxygen nyob rau hauv cov huab cua thiab rov qab mus rau lub xeev hydrophobic.
