CN102817021A - 一种在氟碳铝单板表面制备新型可见光响应的N-TiO2/ SiO2复合薄膜的方法 - Google Patents

一种在氟碳铝单板表面制备新型可见光响应的N-TiO2/ SiO2复合薄膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明为一种在氟碳铝单板表面制备新型可见光响应的N-TiO2/SiO2复合薄膜的方法，属于新型功能建筑材料领域，主要是由在氟碳铝单板上镀上N-TiO2/SiO2复合薄膜，从而使氟碳单铝板在可见光下具有光催化分解有机污染物和超新水性特性，因而具有自清洁能力，既可保持氟碳铝单板原有的高耐候、耐化学腐蚀等优异性能，又能自动的分解污染物，持久保持氟碳铝单板的清洁性和亲水性。

Description

一种在氟碳铝单板表面制备新型可见光响应的N-TiO2/ SiO2复合薄膜的方法
技术领域
本发明属于新型功能建筑材料领域，特别是一种在氟碳铝单板表面制备新型可见光响应的N-TiO2/ SiO2复合薄膜的方法。
背景技术
近年来，氟碳铝单板由于重量轻，有适当的钢性，能减震，且其装饰效果好，氟碳铝单板幕墙应用越来越广泛。但是由于随着时间变化，变化陈旧较快，或脏了以后难以清理，这无疑增加保养维修的难度。而TiO2通过把太阳能转化为化学能加以利用，可以降解大部分有机物。所以在氟碳铝单板表面镀上TiO2薄膜可获得具有自清洁功能的氟碳铝单板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在氟碳铝单板表面制备新型可见光响应的N-TiO2/ SiO2复合薄膜的方法。
本发明的目的在于使氟碳铝单板在可见光下具有自清洁能力而自行分解有机污染物，其特征制备方法为：在室温下，将正硅酸乙酯与乙醇混合，搅拌10~20min,分别滴加去离子水和盐酸，其中正硅酸乙酯，乙醇，去离子水和浓盐酸体积百分比分别是30%～60%，30%～50%，5%～20%，1%~10%,密封，持续搅拌，陈化，制备得到SiO2胶体；向钛酸四丁酯中逐滴地滴加氨水，体积百分比分别是30%～50%，50%～70%，搅拌10～20min后，在100℃～200℃下烘干20min~60min，将所得粉体在400～800℃下培烧，制备得到N-TiO2粉体；将N-TiO2粉末分散于SiO2胶体中，体积百分比分别是60%～80%，20%～40%，搅拌均匀，形成N-TiO2/ SiO2胶体，陈化，然后将氟碳铝单板浸入上述N-TiO2/ SiO2胶体之中，以1～20cm／min速度将基板平稳地从胶体中提拉出来，晾干，在氟碳铝单板表面形成一层胶体膜。
本发明的实现：
氟碳铝单板表面镀上N-TiO2/ SiO2复合薄膜，其特征在于：在室温下，将正硅酸乙酯与乙醇混合，搅拌10～20min,分别滴加去离子水和浓盐酸，其中正硅酸乙酯，乙醇，加去离子水和浓盐酸体积百分比分别是30%～60%，30%～50%，5%～20%，1%~10%,密封，持续搅拌，陈化，制备得到SiO2胶体。向钛酸四丁酯中逐滴地滴加浓氨水，体积百分比分别是20%～40%，50%～70%，搅拌10～20min后，在100℃～200℃下烘干20min~60min，将所得粉体在400～800℃下培烧，制备得到N-TiO2粉体。将N-TiO2粉末分散于SiO2胶体中，体积百分比分别为60%～80%，10%～30%，搅拌均匀，形成N-TiO2/ SiO2胶体，陈化。然后将氟碳铝单板浸入上述N-TiO2/ SiO2胶体之中，以1～20cm／min速度将基板平稳地从胶体中提拉出来，晾干，在氟碳铝单板表面形成一层胶体膜。
本发明采用上述结构后，在氟碳铝单板表面制备N-TiO2/ SiO2复合薄膜，在不损失氟碳铝单板原有性能的基础上，得到了兼有光催化和自清洁功能的氟碳铝单板材料。
附图说明
图１为在氟碳铝单板表面制备N-TiO2/ SiO2复合薄膜光学显微镜照片，图2为N-TiO2/ SiO2复合薄膜光催化降解亚甲基蓝溶液颜色对比。
具体实施方式
在氟碳铝单板表面制备N-TiO2/ SiO2复合薄膜：
实施实例1：在室温下，将正硅酸乙酯与乙醇混合，搅拌10min,分别滴加去离子水和浓盐酸，其中正硅酸乙酯，乙醇，去离子水和浓盐酸体积百分比分别是38%，49%，12%，1%,密封，持续搅拌，陈化，制备得到SiO2胶体。向钛酸四丁酯中逐滴地滴加浓氨水，体积百分比分别是67%，33%，搅拌10min后，在120℃下烘干30min，将所得粉体在600℃下培烧，制备得到N-TiO2粉体。将N-TiO2粉末分散于SiO2胶体中，体积百分比分别为75%，25%，搅拌均匀，形成N-TiO2/ SiO2胶体，陈化。然后将氟碳铝单板浸入上述N-TiO2/ SiO2胶体之中，以5cm／min速度将基板平稳地从胶体中提拉出来，晾干，在氟碳铝单板表面形成一层胶体膜。
实施实例2：在室温下，将正硅酸乙酯与乙醇混合，搅拌10min,分别滴加去离子水和盐酸，其中正硅酸乙酯，乙醇，去离子水和浓盐酸体积百分比分别是45%，40%，14%，1%,密封，持续搅拌，陈化，制备得到SiO2胶体。向钛酸四丁酯中逐滴地滴加氨水，体积百分比分别是67%，33%，搅拌10min后，在120℃下烘干30min，将所得粉体在600℃下培烧，制备得到N-TiO2粉体。将N-TiO2粉末分散于SiO2胶体中，体积百分比分别为75%，25%，搅拌均匀，形成N-TiO2/ SiO2胶体，陈化。然后将氟碳铝单板浸入上述N-TiO2/ SiO2胶体之中，以5cm／min速度将基板平稳地从胶体中提拉出来，晾干，在氟碳铝单板表面形成一层胶体膜。
如图１所示，在实施实例1条件下获得的N-TiO2/ SiO2复合薄膜分散性好，厚度，组织性好，薄膜稳定，不开裂。TiO2掺入N提高了可见光的吸收性，而SiO2的掺杂可以增强TiO2的光催化活性和亲水性。
如图2说明N-TiO2/ SiO2复合薄膜的光催化性能，利用紫外光照射亚甲基蓝溶液，通过观察亚甲基蓝溶液颜色的变化，可以看出N-TiO2/ SiO2复合薄膜光催化降解亚甲基蓝溶液，使其褪色。

Claims (1)

1. 一种在氟碳铝单板表面制备新型可见光响应的N-TiO2/ SiO2复合薄膜的方法，其特征在于：在室温下，将正硅酸乙酯与乙醇混合，搅拌10~20min,分别滴加去离子水和盐酸，其中正硅酸乙酯，乙醇，去离子水和浓盐酸体积百分比分别是30%～60%，30%～50%，5%～20%，1%~10%,密封，持续搅拌，陈化，制备得到SiO2胶体；向钛酸四丁酯中逐滴地滴加氨水，体积百分比分别是30%～50%，50%～70%，搅拌10～20min后，在100℃～200℃下烘干20min~60min，将所得粉体在400～800℃下培烧，制备得到N-TiO2粉体；将N-TiO2粉末分散于SiO2胶体中，体积百分比分别是60%～80%，20%～40%，搅拌均匀，形成N-TiO2/ SiO2胶体，陈化，然后将氟碳铝单板浸入上述N-TiO2/ SiO2胶体之中，以1～20cm／min速度将基板平稳地从胶体中提拉出来，晾干，在氟碳铝单板表面形成一层胶体膜。
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