Titàn dyosid andigman Superhydrophilic Prensip
Nòmalman, sifas la kouvwi TiO2 gen yon gwo ang kontak ak dlo. Sepandan, apre UV iradyasyon, ang kontak dlo a redwi a mwens pase 5 degre, oswa menm nan 0 degre (sa vle di ti gout dlo yo konplètman difize sou sifas Tio2). Li montre idrofilisite trè fò. Apre limyè a sispann. Superhydrophilicity sifas la ka konsève pou plizyè èdtan jiska apeprè 1 semèn. Lè sa a, li tou dousman retounen nan eta a idrofob anvan iradyasyon. Re-iradyasyon ak limyè UV. Fouchèt la ka superhydrophilic, ak irradiation UV tanzantan ka kenbe eta superhydrophilic nan sifas la.
Okòmansman, yo kwè ke superhydrophilicity sifas TiO2 kòmanse nan reyaksyon dekonpozisyon fotokatalitik nan molekil òganik adsorbed sou sifas la: dlo chemisorbed sou sifas TlO2 tèt li se idrofil. Ak adsorption nan matyè òganik nan lè a fè sifas la idrofob. Anba iradyasyon limyè UV. Sifas la jenere gwoup idroksil aktif oksidant fò, ak matyè òganik idrofob la soksid ak dekonpoze pa gwoup idroksil aktif yo atravè reyaksyon dekonpozisyon fotokatalitik la. Kidonk, sifas la vin idrofil; lè limyè a sispann, matyè òganik la pral dousman adsorbed sou sifas TiO2 epi retounen nan eta idrofob la.
Sepandan, plis etid yo montre ke superhydrophilicity sifas TiO2 diferan de pwopriyete fotocatalytic dekonpozisyon oksidatif TiO2. Olye de sa, li se yon lòt reyaksyon pwovoke pa limyè sou sifas la TiO2 tèt li. Rezon ki fè yo se jan sa a: ① Degre nan superhydrophilicity nan sifas TiO2 pa gen rapò ak efikasite nan fotodekonpozisyon nan matyè òganik. Nan kèk TiO2 kristal sèl oswa polikristal ki pa gen okenn aktivite fotokatalitik oswa aktivite fotokatalitik ki ba anpil yo obsève pwopriyete superhydrophilic; ② kèk iyon metal (tankou kwiv) dopaj ka amelyore reyaksyon oksidasyon fotokatalitik TiO2. Sepandan, li diminye pwopriyete superhydrophilic nan sifas TiO2; (3) Kontrèman ak sifas ki mouye TiO2 ak pi gwo zòn reyaksyon posib ki nesesè pou reyaksyon oksidasyon fotokatalitik. Sifas la lis ak dans se pi fezab nan pwopriyete superhydrophilic li yo; ④ Sifas TiO2 tou gen gwo afinite pou lwil oliv apre UV iradyasyon, ak nan kondisyon nòmal, mache lwil tankou ethylene glycol hexadecane ak glyceryl trioleate gen gwo ang kontak ak sifas TiO2. Men, apre UV iradyasyon, likid sa yo pral tou konplètman enfiltre nan sifas la kouch vè. Sa se, apre UV iradyasyon TiO2 sifas ak dlo-lwil oliv afinite doub.
Etid aktyèl la konkli sa. Superhydrophilicity nan sifas TiO2 anba kondisyon limyè solidifye pa chanjman an nan sifas li yo hollowing: elektwon yo nan gwoup la valence nan TiO2 yo eksite nan gwoup la kondiksyon anba kondisyon iradyasyon UV. Elektwon ak twou imigre nan sifas TiO2 epi jenere pè elektwon-twou sou sifas la. Elektwon yo reyaji ak Ti4 plus. Twou yo reyaji ak iyon oksijèn pon sifas yo pou fòme iyon pozitif trivalent Titàn ak pòs oksijèn, respektivman. Nan moman sa a. Se dlo ki nan lè a dissociated ak adsorbed nan pòs oksijèn yo. Li vin dlo chemisorbed (sifas hydroxyl facsimile). Dlo a chemisorbed ka plis adsorb dlo a nan lè a epi vin yon kouch adsorption fizik. Sa vle di, yon zòn anblèm trè idrofil fòme alantou defo Ti3 plus la. Zòn ki rete nan sifas la rete idrofob, se konsa ke sifas TiO2 la konstitye yon zòn anblèm nano-gwosè idrofil ak oleofil ki separe inifòm, menm jan ak fenomèn kapilè ki genyen de dimansyon. Depi gwosè dlo oswa ti gout lwil oliv pi gwo pase zòn idrofil oswa oleofil, sifas makroskopik TiO2 montre pwopriyete idrofil ak oleofil. Gout dlo oswa lwil oliv yo adsorbe pa mikwo-zòn idrofil oswa zòn anblèm lipofil, respektivman. Kidonk, sifas la enfiltre. Apre yo fin sispann iradyasyon UV, gwoup hydroxyl chemisorbed yo ranplase pa oksijèn nan lè a epi retounen nan eta idrofob la ankò.
