自然超亲水性多孔TiO₂/SiO₂复合薄膜及其制备方法

摘要

一种自然超亲水性多孔TiO₂/SiO₂复合薄膜及其制备方法，包括以下步骤：采用溶胶凝胶法，分别以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为前躯体制备TiO₂溶胶和SiO₂溶胶；按照摩尔份数计，以SiO₂溶胶加入量为SiO₂和TiO₂总量的1％-50％进行复合，得到TiO₂/SiO₂复合溶胶；再用制得的复合溶胶在基底材料上进行涂膜，晾干后，经煅烧，冷却后得到具有超亲水性能的薄膜。本发明制备的薄膜具有相分离诱导的发达孔结构和SiO₂复合的双重特征，孔径在100nm-6μm范围内，薄膜厚度在200nm-2μm范围内，薄膜表面与水接触角为5°以下，具有极佳的自清洁、防雾和抗菌功能。

主权项

一种自然超亲水性多孔TiO₂/SiO₂复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用溶胶凝胶法，分别以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为前躯体制备TiO₂溶胶和SiO₂溶胶；按照摩尔份数计，以SiO₂溶胶加入量为SiO₂和TiO₂总量的1％‑50％进行复合，得到TiO₂/SiO₂复合溶胶；再用制得的复合溶胶在基底材料上进行涂膜，晾干后，经煅烧，冷却后得到具有超亲水性能的薄膜；该薄膜表面具有多孔结构，孔径在100nm‑6μm范围内，薄膜厚度在200nm‑2μm范围内，薄膜表面与水接触角为5°以下；所述TiO₂溶胶的制备：在10‑60℃温度条件下，将钛酸四丁酯、无水乙醇混合并搅拌20‑60min，然后加入乙酰丙酮和醇胺类化合物作为钛醇盐的络合剂，使所有添加溶液充分混合，配成D溶液；将无水乙醇、去离子水、浓硝酸充分混合，配成C溶液；将C溶液逐滴滴加到强烈搅拌下的D溶液中，滴加完以后继续搅拌2‑3小时，然后密封避光陈化1‑3天，形成TiO₂溶胶；所述醇胺类化合物为乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种，所述制备TiO₂溶胶的原料加入量，按体积份数计为：10份钛酸四丁酯、30‑100份无水乙醇、5‑15份去离子水、0.5‑1.5份浓硝酸、1‑4份乙酰丙酮、0.25‑3份乙醇胺或1‑5份二乙醇胺或1‑6份三乙醇胺；其中C、D溶液中无水乙醇用量体积比为3:7～7:3。