聚碳酸酯片上TiO2光催化透明涂层的制备及性能研究.pdf

第卷第期上海涂料..
年月.
聚碳酸酯片上光催化透明涂层的
制备及性能研究
方锡武,盛建松,程笛,曹旭丹,吴春春,中乾宏,杨辉
.浙江顺虎德邦涂料有限公司,浙江丽水;
.浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院,浙江杭州
摘要:合成了锐钛矿型纳米晶乙醇溶胶,并将该溶胶引入正硅酸乙酯与***丙
烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷一共水解所制得的硅溶胶中,获得硅/钛复合溶胶,最后采用该
复合溶胶在聚碳酸酯片上制备了涂层,并对溶胶及薄膜的结构、形貌、性能等进行了研究。
结果表明:当复合溶胶中浓度为./时,复合溶胶在片表面可均匀涂膜,该涂层具有较
好的综合性能,不会降低片原有透光率,对罗丹明的光催化降解率可达%。
关键词:二氧化钛;片;复合溶胶;形貌;透光率;光催化
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:—
引言高分子等柔性基材表面的应用,因此,涂层的低
温制备成为了光催化研究的热点。
年,等人首次发现可在光本课题组在前期研究中,通过工艺及配方的改
照条件下分解水,从而开启了光催化研究的新时进已制备出具有:纳米晶粒的溶胶,初步实现在
代。由于:具有催化活性高、氧化能力强、可重复玻璃、陶瓷等表面的低温成膜。本项目在此基础
使用、无二次污染等优点,在过去的十几年中,利用上,进一步利用硅溶胶改善纳米晶溶胶的成膜
的光催化作用分解污染物成为研究的热点,并逐特性,实现复合溶胶在聚碳酸酯片等工程塑料
步成为当前最具发展前景的环境治理技术之一。表面的均匀成膜。本文重点对复合溶胶及其涂层的
目前,的应用形式主要分为粉体和涂层两结构、形貌、性能进行了考察。
类,涂层能有效克服粉体易聚集、难回收的问题,并
可较为便捷地实现在玻璃、陶瓷、金属等不同基材实验部分
上的涂覆,受到了广泛的关注。:涂层制备大多
采用溶胶一凝胶法,主要利用溶胶涂膜,干燥后获得. 材料制备
凝胶涂层,最后对凝胶涂层进行晶化热处理一般硅溶胶的制备采用如下工艺流程:将正硅酸乙
在℃,从而制备出具有光催化活性的结晶酯、去离子水按物质的量比:混合,并
涂层。然而,高温晶化热处理工艺限制了:在采用盐酸调节至.,加无水乙醇至,获得
【收稿日期】——
基金项目国家科技支撑计划
通信作者】杨辉,教授,博士生导师。
上海涂料第卷
浓度为%质量分数的混合液。将该混合胶形成了较为紧密的聚集体,这主要是由网络结构
液搅拌均匀后,加入与的摩尔百分比为%的的聚合物型有机硅溶胶将颗粒连接而形成。同
一,搅拌后,静置陈化,制得硅溶胶。时,可以观察到许多粒径为左右的颗粒
根据文献方法制备纳米晶溶胶,通过调节镶嵌在聚集体表面。与单一:溶胶粒子左
溶胶的使溶胶沉淀,离心后,去上层清液,加入去右的平均粒径相比,复合溶胶中的颗粒明显增
离子水洗涤沉淀~次,加入无水乙醇洗涤次,制大,这是由于在复合溶胶制备过程中较小的:溶
得胶状沉淀,并将其分散到一定量的无水乙醇中配胶粒子发生聚集长大,形成了大颗粒。
成固含量为%质量分数的:溶胶。按一定比
例将硅溶胶与溶胶复合,制得硅/钛复合溶胶,
并用该溶胶在聚碳酸酯片表面涂膜。
. 测试表征
使用日本理学电机公司的/—型射线衍
射—,仪测试晶型,辐
射源,靶电压,靶电流,采