CN105731821B - 在玻璃基板上构造超亲水及增透防湿的复合薄膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在玻璃基板上构造具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的复合薄膜的方法。本发明首先制备含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液，及含有二氧化硅/二氧化钛双层结构空心球纳米粒子的溶胶液；然后将玻璃基板浸入到含有二氧化硅/二氧化钛双层结构空心球纳米粒子的溶胶液中，采用提拉法并通过煅烧去除有机物、使二氧化钛形成锐钛矿晶型，在玻璃基板上制备出所述复合薄膜。本发明的制备方法简单、制造成本低廉。表面有所述复合薄膜的玻璃基板的最高透光率由空白玻璃基板的92.1％提高到99.3％。水在其表面的接触角为0～1°，同时在高湿度环境下(湿度范围20％～95％)不吸湿，能够保持良好的增透效果，特别适于户外应用。

Description

在玻璃基板上构造超亲水及增透防湿的复合薄膜的方法

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，特别涉及在玻璃基板上构造具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的复合薄膜的方法。

背景技术

随着全球人口的增长和经济的快速发展，能源紧缺和环境污染问题日益突出。现有的化石能源是不可再生的能源，面临着开采枯竭的问题。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，研究利用太阳能对解决能源危机和环境保护具有重要意义。

尽管太阳能光伏发电是一项清洁无污染的发电技术，但由于较高的成本和较低的光电转换效率，现在还无法与火力发电竞争。如果能够提高太阳能电池的光利用率，则可以提高太阳能电池组件的发电量且能够降低成本。覆盖于太阳能电池组件上表面的盖板玻璃，通常是采用钢化的超白玻璃，在晶体硅太阳能电池光谱响应的波长范围内(380纳米～1100纳米)的平均透光率约为90％～92％，尚有约8％～9％的提高空间。因而，利用减反射薄膜可成为一种有效的低成本而提高光利用率的方法。

SiO₂因其对光的折射率易调控的特性在减反增透薄膜领域得到了广泛的重视和应用。制备减反射增透层薄膜的方法有化学方法和物理方法，其中化学方法主要有：化学气相沉积、层层自组装、溶胶-凝胶等；物理方法有真空蒸发、磁控溅射、离子束沉积等。物理方法的成膜效果较好，但制备工艺复杂、设备昂贵、成本高、不适于大面积制备和应用。化学方法的制备条件相对简单易行，其中的溶胶-凝胶方法因其操作简单、造价低廉和重复性高，得到较为普遍的应用。在户外，由于尘土和污染物的积累，常常导致玻璃等透明基底的透光率急剧下降，因而需要既能减反增透又能自清洁的薄膜保持透明基底良好的透光率。

近年来，具有超亲水功能的玻璃因具有超亲水、自清洁、防雾等特性在建筑物外墙玻璃、汽车玻璃、家用浴室防雾玻璃、电子产品的显示器和太阳能电池的采光板等方面得到了广泛的应用。目前，超亲水的机理可分为两大类：一类是高表面能、高粗糙度致超亲水，即通过对玻璃等透明基底的表面涂覆能够获得具有一定化学和几何结构的薄膜的溶胶液，赋予玻璃等透明基底的表面大量羟基等亲水基团，从而在玻璃等透明基底的表面获得超亲水性能。其中，介孔二氧化硅薄膜，由于丰富的孔道结构、大量表面的羟基而同时具有高增透和超亲水两种特性，由此引起了人们的广泛关注。但这种介孔二氧化硅薄膜的缺点是：一方面超亲水性能维持时间不长，一旦空气的有机污染物吸附在该薄膜的表面，即覆盖羟基等亲水基团，薄膜即失去了超亲水能力。另一方面，由于存在毛细作用，该薄膜中的介孔孔道易吸水，在高湿度环境中吸水后，薄膜对光的折射率改变，导致减反增透的效果下降。另一类是光致超亲水，即用含TiO₂、SnO₂等光催化物质的溶胶液涂覆成膜，经紫外光或可见光照射后可表现出超亲水性能。此法制备的薄膜不仅具有较强的光致超亲水性，还能够有效地降解有机污染物，但其无法实现室内或黑暗环境下的超亲水性自清洁。

发明内容

本发明的目的是针对以上减反增透薄膜、自清洁薄膜所存在的不足之处，从而提供一种在玻璃基板上构造机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的复合薄膜的方法；以及由该方法得到的机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的复合薄膜。

本发明是采用溶胶凝胶法制备含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液，然后采用提拉法制备二氧化硅/二氧化钛的复合薄膜；本发明的制备方法简单、制造成本低廉，制备出的二氧化硅/二氧化钛的复合薄膜的增透及机械性能良好，具有超亲水防雾特性，同时在高湿度环境下(湿度范围20％～95％)不吸湿，能够保持良好的增透效果，特别适于户外应用。

本发明以四乙氧基硅烷、无水乙醇、聚丙烯酸、氨水为原料，在氨水催化条件下制备含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液；然后以二氧化硅空心球纳米粒子、无水乙醇、四正丁醇钛为原料制备含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液；采用简单的提拉法并通过煅烧去除有机物、使二氧化钛形成锐钛矿晶型，在玻璃基板上制备出具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜。

本发明的在玻璃基板上构造具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的复合薄膜的方法包括以下步骤：

(1)制备含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液：将0.1克～0.7克聚丙烯酸溶于4.5毫升的氨水中，超声分散(一般超声分散的时间为10分钟左右)；然后逐滴加入到装载有90毫升无水乙醇的容器中，搅拌(一般搅拌的时间为15分钟左右)得到混合液；将1毫升～4毫升的四乙氧基硅烷以每分钟45微升的速度滴加到该混合液中；滴加结束后，所得溶液在室温下(25℃)进行搅拌(一般搅拌的时间为10小时左右)，得到含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液；

(2)制备含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液：将0.5毫升～3毫升的四正丁醇钛与2.5毫升～15毫升的无水乙醇以体积比为1比5充分混合，然后逐滴缓慢加入到步骤(1)得到的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中；滴加结束后，在温度为90℃的水浴中进行搅拌反应(一般搅拌反应的时间为3小时)，冷却后置于室温下陈化15天～30天，得到含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液，且二氧化钛是包覆在二氧化硅的表面；

(3)采用提拉法制备复合薄膜：将清洗干净的玻璃基板浸入到步骤(2)得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中(一般浸入的时间为30秒左右)，提拉出玻璃基板(提拉的速度为100毫米/分钟～200毫米/分钟)，在空气中自然干燥(一般干燥的时间为2分钟左右)后，再次将玻璃基板浸入到步骤(2)得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中(一般浸入的时间为30秒左右)，提拉出玻璃基板(提拉的速度为100毫米/分钟～200毫米/分钟)后于空气中自然干燥；最后将玻璃基板置于温度为550℃的马弗炉中进行煅烧3小时，在玻璃基板上构造出具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜。

所述的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜中的二氧化钛为锐钛矿晶型。

所述的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中的二氧化硅空心球纳米粒子的平均粒径为36纳米～93纳米。

所述的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中的二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的平均粒径为37纳米～99纳米。

所述的清洗干净的玻璃基板，其清洗的方法可是将玻璃基板进行超声水洗(一般超声水洗的时间为10～30分钟)，然后用惰性气体(如氮气)吹干，再通过氧等离子体清洗(所述的氧气等离子体清洗的时间一般为5～10分钟，清洗用的电压为600V左右，氧气的流量为800～1000mL/min)。

本发明在玻璃基板上构造出的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有增透性能，表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板在光波长为380纳米～1200纳米的区域的最高透光率由空白玻璃基板的92.1％提高到99.3％，其中在380纳米～780纳米的可见光波长区域的平均透光率由空白玻璃基板的91.8％提高到98.6％，在380纳米～1100纳米的可见近红外光波长区域的平均透光率由空白玻璃基板的92.0％提高到97.5％。这种增透效果具有防湿性，在高湿度环境下透光率几乎不变(±0.5％)。

本发明在玻璃基板上构造出的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有超亲水性，水在表面有超亲水的增透二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的表面的接触角为0～1°。

本发明在玻璃基板上构造出的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有防湿功能，表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板在湿度范围为20％～95％的环境下能够保持良好的透光率。

本发明在玻璃基板上构造出的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜能耐受擦洗测试，表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板在用湿润海绵擦洗50个循环后，受损部分小于5％。

本发明在玻璃基板上构造出的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜能耐受粘胶测试，表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板在用3M思高透明胶带粘贴后，表面受损部分小于5％。

以上测试说明该玻璃基板上构造出的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有良好的机械性能，适用于户外应用。

本发明以玻璃基板作为基底，再通过提拉法制备玻璃基板上构造出的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜。该玻璃基板上构造出的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有制备工艺简单、成本低、性能优越、耐久性能好、适用范围广等优点。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1.本发明实施例4中制备的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液的透射电镜图。

图2.本发明实施例4中制备的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液的透射电镜图。

图3.本发明实施例5中制备的二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子粉末的XRD谱图。

图4.本发明实施例6中采用提拉速度为200毫米/分钟，所制备得到的表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板表面的扫描电镜图。

图5.本发明实施例6中空白玻璃基板和提拉速度分别为50毫米/分钟、100毫米/分钟、150毫米/分钟和200毫米/分钟，所制备得到的表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的透射光谱。

图6.本发明实施例7中所制备的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的防湿性能测试结果；将表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板置于温度为25℃，湿度为95％的恒温恒湿箱中一个星期后，对比放置前后玻璃基板的透光率谱图。

图7.本发明实施例8中，对所制备的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜进行接触角测试的数码照片。

图8.本发明实施例8中，对所制备的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜进行防雾测试的数码照片。

图9.本发明实施例9中，表面有具有机械性能良好、长效超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板经过耐擦洗仪测试后的表面形貌图。

图10.本发明实施例9中，对所制备的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜进行擦洗测试，擦洗测试前后表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的透射光谱对比图。

图11.本发明实施例10中，对所制备的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜进行粘胶测试，粘胶测试前后表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的透射光谱对比图。

具体实施方式

实施例1

制备含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液：

分别将0.1克、0.3克和0.7克聚丙烯酸溶于4.5毫升的氨水(聚丙烯酸在氨水中的浓度为30wt％)中，超声分散10分钟；然后逐滴加入到装载有90毫升无水乙醇的容器中，搅拌15分钟得到混合液；将1.5毫升～2.5毫升的四乙氧基硅烷以每分钟45微升的速度滴加到该混合液中；滴加结束后，所得溶液在室温下(25℃)进行搅拌10小时，得到含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液。

当聚丙烯酸的质量分别为0.1克、0.3克和0.7克时，所制备的二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中的二氧化硅空心球纳米粒子的平均粒径分别为36纳米、42纳米和93纳米。

实施例2

将0.2克～0.4克聚丙烯酸溶于4.5毫升的氨水(聚丙烯酸在氨水中的浓度为30wt％)中，超声分散10分钟；然后逐滴加入到装载有90毫升无水乙醇的容器中，搅拌15分钟得到混合液；分别将1毫升、2毫升和4毫升的四乙氧基硅烷以每分钟45微升的速度滴加到上述混合液中；滴加结束后，所得溶液在室温下(25℃)进行搅拌10小时，得到含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液。

当四乙氧基硅烷的体积分别为1毫升、2毫升和4毫升时，所制备的二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中的二氧化硅空心球纳米粒子的平均粒径分别为40纳米、45纳米和55纳米。

实施例3

制备含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液：

(1)制备含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液：将0.2克～0.4克聚丙烯酸溶于4.5毫升的氨水(聚丙烯酸在氨水中的浓度为30wt％)中，超声分散(一般超声分散的时间为10分钟左右)；然后逐滴加入到装载有90毫升无水乙醇的容器中，搅拌(一般搅拌的时间为15分钟左右)得到混合液；将1.5毫升～2.5毫升的四乙氧基硅烷以每分钟45微升的速度滴加到该混合液中；滴加结束后，所得溶液在室温下(25℃)进行搅拌(一般搅拌的时间为10小时左右)，得到含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液；

(2)制备含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液：分别将一定体积的四正丁醇钛与无水乙醇以体积比为1比5充分混合，其中四正丁醇钛的体积为0.5毫升、1.5毫升和3毫升，无水乙醇的体积为2.5毫升、7.5毫升和15毫升，然后分别将上述混合液逐滴缓慢加入到步骤(1)得到的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中；滴加结束后，在温度为90℃的水浴中进行搅拌反应(一般搅拌反应的时间为3小时)，冷却后置于室温下陈化20天～30天，得到含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液，且二氧化钛是包覆在二氧化硅的表面；

当混合液中的四正丁醇钛与无水乙醇的体积分别为：0.5毫升的四正丁醇钛与2.5毫升的无水乙醇、1.5毫升的四正丁醇钛与7.5毫升的无水乙醇和3毫升的四正丁醇钛与15毫升的无水乙醇时，所制备的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中的二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的平均粒径分别为37纳米、50纳米和99纳米。

实施例4

(1)制备含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液：将0.2克～0.4克聚丙烯酸溶于4.5毫升的氨水(聚丙烯酸在氨水中的浓度为30wt％)中，超声分散(一般超声分散的时间为10分钟左右)；然后逐滴加入到装载有90毫升无水乙醇的容器中，搅拌(一般搅拌的时间为15分钟左右)得到混合液；将1.5毫升～2.5毫升的四乙氧基硅烷以每分钟45微升的速度滴加到该混合液中；滴加结束后，所得溶液在室温下(25℃)进行搅拌(一般搅拌的时间为10小时左右)，得到含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液；

(2)制备含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液：将0.7毫升～1.7毫升的四正丁醇钛与3.5毫升～8.5毫升的无水乙醇以体积比为1比5充分混合，然后逐滴缓慢加入到步骤(1)得到的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中；滴加结束后，在温度为90℃的水浴中进行搅拌反应(一般搅拌反应的时间为3小时)，冷却后置于室温下陈化20天～30天，得到含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液，且二氧化钛是包覆在二氧化硅的表面；

图1为所制备的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中空心球二氧化硅纳米粒子的透射电镜图片，所制备的空心球二氧化硅纳米粒子的平均粒径为42纳米。图2所制备的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中二氧化硅/二氧化钛双层的结构空心球纳米粒子的透射电镜图，所制备的二氧化硅/二氧化钛双层的结构空心球纳米粒子的平均粒径为50纳米。

实施例5

制备二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子粉末：

将实施例4制备得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液置于60℃烘箱中12小时至溶剂完全蒸干，溶剂蒸干后置于550℃马弗炉中煅烧3小时，得到二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子粉末样品。

对得到的二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子粉末样品进行XRD测试，结果如图3所示，粉末中的二氧化钛为锐钛矿型。

实施例6

采用提拉法制备二氧化硅/二氧化钛复合薄膜：

将清洗干净的玻璃基板浸入到实施例4得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中30秒左右，分别以50毫米/分钟、100毫米/分钟、150毫米/分钟和200毫米/分钟的提拉速度，提拉出玻璃基板，在空气中自然干燥2分钟后，再次将玻璃基板浸入到实施例2得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中30秒左右，然后分别以50毫米/分钟、100毫米/分钟、150毫米/分钟和200毫米/分钟的提拉速度，提拉出玻璃基板后于空气中自然干燥；最后将玻璃基板置于温度为550℃的马弗炉中进行煅烧3小时，在玻璃基板上构造出具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜。

图4为两次提拉速度均为200毫米/分钟时所制备的表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板表面的扫描电镜图。图5为空白玻璃基板和两次提拉速度均分别为50毫米/分钟、100毫米/分钟、150毫米/分钟和200毫米/分钟时所制备的表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的透射光谱图。

表1为当入射光波长在380纳米～780纳米区域和380纳米～1100纳米区域时空白玻璃基板和两次提拉速度均分别为50毫米/分钟、100毫米/分钟、150毫米/分钟和200毫米/分钟时所制备的表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的平均透光率。由图5可以看出该二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的最高透光率可达到99.3％，而空白玻璃基板的透光率仅为92.1％。由表1可以得到，在入射光波长在380纳米～780纳米区域，当两次提拉速度均为100毫米/分钟时所制备的表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的平均透光率最高为98.6％。在入射光波长在380纳米～1100纳米区域，当两次提拉速度均为100毫米/分钟时所制备的表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的平均透光率最高,为97.5％。

表1

实施例7

采用提拉法制备二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的方法与实施例6相同，只是将清洗干净的玻璃基板浸入到实施例2得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中后，具体两次的提拉速度均为170～200毫米/分钟，在玻璃基板上构造出具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜。

将所制备的表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板置于温度为25℃，相对湿度为99％的恒温恒湿箱中，测定薄膜的防湿性能。该二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的防湿性能测试结果如图6所示。放置一个星期以后，表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板透光率基本无变化(±0.5％)。

实施例8

对实施例7所制备的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜进行接触角测试，结果如图7所示，薄膜的接触角约为0～1°，为超亲水薄膜。将表面涂覆有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板与空白玻璃基板置于盛有温度为85℃的热水的水杯上方进行防雾测试，测试结果如图8所示，证明该二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有良好的防雾性能。

实施例9

对实施例7所制备的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜进行擦洗测试，湿润海绵擦洗50个循环后，涂层未被破坏，受损部分小于5％，对有划痕的部分进行扫描电镜观察，结果如图9所示，涂层并未被剥离。对擦洗后的涂层进行透光率测试，结果如图10所示，透光率无明显变化(±0.5％)，证明该二氧化硅/二氧化钛复合薄膜通过擦洗测试，具有良好的机械性能。

实施例10

对实施例7所制备的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜进行粘胶测试，采用3M思高透明胶带粘贴后，表面受损部分小于5％。粘胶测试前后透光率对比如图11所示，仅在可见光部分下降约2％，这主要是由于部分胶黏在薄膜孔道中，因而该二氧化硅/二氧化钛复合薄膜能够通过粘胶测试，具有良好的机械性能。

Claims (10)

1.一种在玻璃基板上构造超亲水及增透防湿的复合薄膜的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：

(1)将0.1克～0.7克聚丙烯酸溶于4.5毫升的氨水中，超声分散；然后逐滴加入到装载有90毫升无水乙醇的容器中，搅拌得到混合液；将1毫升～4毫升的四乙氧基硅烷以每分钟45微升的速度滴加到该混合液中；滴加结束后，所得溶液在室温下进行搅拌，得到含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液；

(2)将0.5毫升～3毫升的四正丁醇钛和2.5毫升～15毫升的无水乙醇以体积比为1比5充分混合，然后逐滴加入到步骤(1)得到的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中；滴加结束后，在温度为90℃的水浴中进行搅拌反应，冷却后置于室温下陈化15天～30天，得到含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液，且二氧化钛是包覆在二氧化硅的表面；

(3)将清洗干净的玻璃基板浸入到步骤(2)得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中，提拉出玻璃基板，在空气中自然干燥后，再次将玻璃基板浸入到步骤(2)得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中，提拉出玻璃基板后于空气中自然干燥；将玻璃基板置于温度为550℃的马弗炉中进行煅烧3小时，在玻璃基板上构造出具有超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的将清洗干净的玻璃基板浸入到步骤(2)得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中，提拉出玻璃基板，其提拉的速度为100毫米/分钟～200毫米/分钟；所述的再次将玻璃基板浸入到步骤(2)得到的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中，提拉出玻璃基板后于空气中自然干燥，其提拉的速度为100毫米/分钟～200毫米/分钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(1)所述的含有二氧化硅空心球纳米粒子的溶胶液中的二氧化硅空心球纳米粒子的平均粒径为36纳米～93纳米。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：步骤(2)所述的含有二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的溶胶液中的二氧化硅/二氧化钛双层结构的空心球纳米粒子的平均粒径为37纳米～99纳米。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有增透性能，表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板在光波长为380纳米～1200纳米的区域的最高透光率由空白玻璃基板的92.1％提高到99.3％，其中在380纳米～780纳米的可见光波长区域的平均透光率由空白玻璃基板的91.8％提高到98.6％，在380纳米～1100纳米的可见近红外光波长区域的平均透光率由空白玻璃基板的92.0％提高到97.5％。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征是：所述的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有超亲水性，水在表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板的表面的接触角为0～1°。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是：所述的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜具有防湿功能，表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板在湿度范围为20％～95％的环境下能够保持良好的透光率。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征是：所述的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜能耐受擦洗测试，表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板在用湿润海绵擦洗50个循环后，受损部分小于5％；

所述的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜能耐受粘胶测试，表面有二氧化硅/二氧化钛复合薄膜的玻璃基板在用3M思高透明胶带粘贴后，表面受损部分小于5％。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征是：所述的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜中的二氧化钛为锐钛矿晶型。

10.一种玻璃基板上的具有机械性能良好、超亲水及增透防湿功能的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜，其特征是：所述的二氧化硅/二氧化钛复合薄膜是由权利要求1～9任意一项所述的方法制备得到。