干貨：為什么TiO2如此親水？
為什么TiO2如此親水？
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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。
二氧化鈦（化學式：TiO?，白色固體或粉末狀的兩性氧化物，分子量：79.9，是一種白色無機顏料，具有無毒、*佳的不透明性、*佳白度和光亮度，被認為是現今世界上性能*好的一種白色顏料。鈦白的粘附力強，不易起化學變化，永遠是雪白的。二氧化鈦是一種重要的白色顏料和瓷器釉料。用于油漆、油墨、塑料、橡膠、造紙、化纖、水彩顏料等行業。二氧化鈦是世界上*白的東西，1克二氧化鈦可以把450多平方厘米的面積涂
雪白。它比常用的白顏料一—鋅鋇白還要白5倍，因此是調制白油漆的*好顏料。世界上用作顏料的二氧化鈦，一年多到幾十萬噸。二氧化鈦可以加在紙里，使紙變白并且不透明，效果比其他物質大10倍，因此，鈔票紙和美術品用紙就要加二氧化鈦。為了使塑料的顏色變淺，使人造絲光澤柔和，有時也要添加二氧化鈦。在橡膠工業上，二氧化鈦還被用作為白色橡膠的填料。半導體二氧化鈦的光化學性能已使其可用于許多領域，如空氣、水和流體的凈化。以碳或其他雜原子摻雜的光催化劑也可用于具有散射光源的密封空間或區域。用于建筑、人行石板、混凝土墻或屋頂瓦上的涂料中時，它們可以明顯增加對空氣中污染物如氮氧化物、芳烴和醛類的分解。此外還廣泛應用于生產防曬霜，無毒性，對人體無害。超細二氧化鈦具有優異紫外光屏蔽性和透明性。被廣泛用在化妝品、木器保護、食品包裝塑料、耐久性家用薄膜、人造纖維和天然纖維、透明涂料中。在金屬閃光涂料中的特殊光學效應，使之在**轎車漆中得到重視和應用。
TiO2表面超親水性原理：
通常情況下，TiO2鍍膜表面與水有較大的接觸角.但經紫外光照射后，水的接觸角減少到5度 下，甚至可達到0度（即水滴完全漫潤在Tio2表面).顯示非常強的親水性。停止光照后.表面超親水性可維持數小時到1周左右.隨后慢慢恢復到照射前的疏水狀態。再用紫外光照射.又可表現為超親水性、采用間歇紫外光照射就可使表面始終保持超親水狀態 。
*初認為TiO2表面的超親水性起固于表面吸附有機分子的光催化分解反應：TiO2表面本身所具有的化學吸附水是親水性的.而吸附空氣中有機物后使表面疏水.紫外光照射下.表面生成強氧化性的活性羥基，疏水性的有機物通過光催化分解反應被活性羥基氧化分解.從而使表面表現為親水性狀態;停止光照，有機物又會慢慢吸附在TiO2表面，回到疏水狀態。但進一步的研究表明TiO2表面的超親水性不同于TiO2的光催化的氧化分解特性.而是TiO2表面本身光誘發的另一種反應。理由如下：①TiO2表面超親水程度與有機物的光分解效率無關.在一些完全沒有光催化活性或光催化活性很低的TiO2單晶或多晶表面均觀察到了超親水特性;② 一些金屬離子(如銅)摻雜可提高TiO2的光催化氧化反應.但卻降低于TiO2 表面的超親水特性;③與光催化氧化反應所要求的TiO2表面多孔化、反應面積盡可能大不同.平滑、致密的表面更有利于其超親水特性;④ 紫外光照射后TiO2表面對油也具有很大的親和性，在正常條件下，油性體如乙二醇 十六烷、三油酸甘油酯等與TiO2表面有較大的接觸角.但經紫外光照射后，這些液體也會完全浸潤在玻璃鍍膜表面.即紫外光照射后TiO2表面具有水油雙親活性。
目前的研究認為.在光照條件下TiO2表面的超親水性起固于其表面結構的變化：在紫外光照射條件下TiO2價帶電子被激發到導帶.電子和空穴向TiO2表面遷移，在表面生成電子空穴對.電子與Ti4+ 反應.空穴則與表面氧離子反應，分別形成正三價的鈦離子和氧空位。此時.空氣中的水解離吸附在氧空位中.成為化學吸附面（表面羥基).化學吸附面可進一步吸附空氣中的水分，形成物理吸附層.即在Ti3+缺陷周圍形成了高度親水的徽區.而表面剩余區域仍保持疏水性，這樣就在TiO2表面構成了均勻分帶的納米尺寸分離的親水和親油徽區，類似于二維的毛細管現象 由于水或油性液滴尺寸遠遠大于親水或親油區面積，故宏觀上TiO2表面表現出親水和親油特性。滴下的水或油分別被親水微區或親油徽區所吸附.從而浸潤表面。停止紫外光照射后，化學吸附的羥基被空氣中的氧取代，重又回到疏水性狀態。
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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環式流程技術制備體系，能夠制備各種超高性能光學薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫用激光器、光學科研，紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業燈具照明，廣告機，點餐機，電子白板，安防監控等。卷柔新技術擁有自主知識產權的全自動生產線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產線能夠生產全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產生產能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個難度和具有很好的應用性，新意突出，實用性突出，濕法鍍膜在價格方面也均優于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產品廣泛應用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業。
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