基本信息
- 项目名称:
- 聚多巴胺薄膜为模板制备二氧化钛纳米薄膜及其润湿性的研究
- 来源:
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类:
- 能源化工
- 大类:
- 自然科学类学术论文
- 简介:
- 本作品以聚多巴胺薄膜,通过溶胶凝胶法制备TiO2薄膜,通过测试不同条件下水珠在TiO2薄膜表面的接触角,来研究其润湿性机理。
- 详细介绍:
- 通过溶胶凝胶的方法,我们在玻璃基底上制备了二氧化钛薄膜,此方法新颖简单。薄膜在紫外光照射和黑暗的空气中交替的放置,薄膜在疏水和亲水状态的可逆性转变良好,薄膜润湿性转变主要是因为空气中的氧和水份的作用。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的: TiO2薄膜在光照下,其表面润湿性可以发生变化。目前制备TiO2薄膜的主要方法有阴极电沉积法、化学气相沉积法、离子溅射法等,但是这些制膜方法复杂,而且需要昂贵大型的仪器,所以我们要找出一种成膜技术简单,用小型的仪器设备就能完成的实验方法。 基本思路: 以聚多巴胺薄膜为模板,通过溶胶凝法制备TiO2薄膜
科学性、先进性及独特之处
- 我们的灵感来源于一种叫多巴胺的化合物,它可以自动氧化聚合形成聚多巴胺薄膜。聚多巴胺薄膜有良好的粘附性,几乎可以吸附在所有物质的表面,而且聚多巴胺薄膜在基底上的厚度可以通过多巴胺的浓度和其自聚合的时间控制。聚多巴胺薄膜表面结构平整。基于以上优点,聚多巴胺薄膜是一个十分好的模板材料。 本作品以聚多巴胺薄膜,通过溶胶凝胶法制备TiO2薄膜。
应用价值和现实意义
- 因为TiO2薄膜有亲水性,假如我们在汽车侧视镜、眼镜镜片等物品上表面镀一层TiO2薄膜,当有小水滴落在上面时,小水滴就会迅速扩散成均匀的水膜,从而不会对我们的视线造成影响。 TiO2薄膜有光催化活性,加上其亲水性的特性,可以使薄膜表面长期保持清洁状态。将TiO2薄膜运用在建筑材料上,利用太阳光做为光源,可以使建筑材料表面有净化空气、杀菌等功能。
学术论文摘要
- 在预先用聚多巴胺薄膜处理的玻璃基底上,用溶胶凝胶法制备TiO2薄膜。制备出的薄膜用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征手段来分析其物相组成和形貌特征。在不同实验条件下,用水接触角的测量值来研究TiO2薄膜润湿性转化的机理,结果表明:在紫外光的照射下,空气中的水是薄膜从疏水表面转化为亲水表面最重要的影响因素;在没有紫外光照射的条件下,空气中的氧气对薄膜从亲水状态恢复到疏水状态起着决定性的作用。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]Elias Stathatos, Panagiotis Lianos, Christos Tsakiroglou, Langmuir. 20 (2004) 9103-9107. [2]Gunar Kaune, Mine Memesa, Robert Meier, Matthias A. Ruderer, Alexander Diethert,Stephan V. Roth,...(查看更多)
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