TiO2 sirtlarining supergidrofilligiga ta'sir etuvchi omillar
1. UV nurli nurlanish vaqti va intensivligi
Umuman olganda, yorug'lik ta'sir qilish vaqti oshgani sayin, TiO2 yuzasida gidrofil zonaning kattaligi kattalashadi va lipofil zonaning hajmi kamayadi. Hidrofil zonaning te hajmining oshishi sirtning gidrofil xossalarini yaxshilashga yordam beradi va lipofil zonaning hajmining pasayishi kapillyar tortishish kuchini oshiradi, bu esa TiO2 yuzasida neftning kengayishiga yordam beradi. Hidrofil va oleofil zonalar kritik nuqtaga yetganda, ya'ni suv va moyning ikki fililik hodisasi bir yuzada amalga oshishi mumkin, suv va moyning aloqa burchagi 0 darajaga yetishi mumkin va super. gidrofil va super oleofil xususiyatlar paydo bo'ladi; yorug'lik ta'sir qilish muddati o'sishda davom etsa, hidrofilik zonaning hajmi yanada oshadi va sirt hali ham super hidrofilik bo'lib qolishi mumkin, ammo moy bilan aloqa burchagi ortadi; UV nurining ta'sir qilish muddati juda uzoq bo'lsa, sirt va suv o'rtasidagi aloqa burchagi ham ortadi, ya'ni uzoq vaqt davomida UV nurlanishi sirtning gidrofil va lipofil bo'lishiga olib kelmaydi.
UV intensivligi TiO2 sirtining superhidrofil xususiyatlariga ham ta'sir qiladi. Agar UV intensivligi 20 mVt / c㎡ dan past bo'lsa, uzoq vaqt davomida ultrabinafsha nurlanishi TiO2 sirtini hidrofilik holga keltira olmaydi, bu asosan past UV energiyasi tufayli TiO2 valentlik diapazonining elektron sakrashini qo'zg'atolmaydi, uni shakllantirish ham qiyin. birlashma holatining sirt yo'qligi.
2, TiO2 kristalli yuzasi
TiO2 har xil monokristalli sirt supergidrofil tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, TiO2 [ll0) sirt va (100) sirt ({{10}}O1) sirtiga nisbatan yorug'lik qo'zg'alishiga ko'proq moyil bo'ladi, shuning uchun sirt superhidrofil xususiyatlarga ega. Masalan, 40 mVt / sm2 yorug'likda, (1l0) sirt va (001) sirt ichida l0 mm va suvning aloqa burchagi 0 gradusgacha. Va (001) sirt 40 minut talab qilinadi, bu asosan TiO2 ga bog'liq bo'lib, har bir kristall sirt boshqa titanium muvofiqlashtirish tuzilishiga ega. (110) kristall yuzida titanium ionlarining yarmi besh ligandli tuzilishda bo'lib, toriy titanium bir-biriga kislorod ko'prigi orqali bog'langan, qolgan yarmi esa olti ligandli tuzilishda. (100) kristalli tekislikda barcha titan ionlari besh koordinatali ko'tarilgan kislorod tuzilishida, {001) kristall tekisligi esa TiO2 kristalining ichki qismi bilan bir xil asl holatda, toriy tetra-tetra- muvofiqlashtirilgan tuzilma. Boshqa kislorod tuzilmalari bilan solishtirganda, ko'prik kislorodi sirtda yuqori pozitsiyaga ega, energetik jihatdan ko'proq reaktivdir va sirt kislorod bo'sh joylarini hosil qilish uchun oksidlanish orqali osonroq chiqariladi. Boshqa kislorod nuqsonlarining paydo bo'lishi panjaraning ko'proq buzilishiga olib keladi va shuning uchun katta tashqi reaktsiya energiyasini talab qiladi.
3. Atrof muhit
TiO2 (110) monokristallari mos ravishda havo va kislorod atmosferasiga joylashtiriladi. UV nurlanishida monokristal yuzasi va havodagi suv o'rtasidagi aloqa burchagi tezda kamayadi va nisbatan qisqa vaqt ichida yuqori hidrofilik holatga erishish mumkin. Kislorod atmosferasida to'yinganlikka erishilganda aloqa burchagi asta-sekin 35 gradusgacha kamayadi. Xuddi shunday, gidrofilizatsiya qilingan TiO2 kristalli sirtlari havoda bir necha kun davomida gidrofil holatini saqlab turishi mumkin, kislorodli atmosferada esa ular tezda hidrofobik holatga o'tadi. Bu, asosan, kislorodning mavjudligi bilan bog'liq bo'lgan kislorod bo'shlig'ining paydo bo'lishiga yordam bermaydi va sirtda ko'proq kimyosorbsiyalangan suv hosil qilmaydi, sirt tomonidan hosil bo'lgan kimyosorbsiyalangan suv ham kislorod bilan almashtiriladi va oldingi hidrofobik holatni tiklaydi. sirt gidrofilligini hosil qilish va saqlash uchun qulay emas.
4, issiqlik bilan ishlov berish
Sirtdagi hidrofobik TiO2 150 daraja issiqlik bilan ishlov beriladi va sirt asta-sekin gidrofil bo'lib, suv bilan 400 daraja atrofida aloqa burchagi O darajali bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, TiO2 yaxshi gidrofillik ko'rsatadi. Ya'ni, yaxshi gidrofillik TiO2 sirtining issiqlik bilan ishlov berishdan oldin va keyin suvning namlanishining o'zgarishi yorug'lik nurlanish sharoitlari bilan bir xil sirt nuqsoni holatining shakllanishi, ya'ni TiO2 ning kimyoviy bo'lmagan ulushini shakllantirish bilan bog'liq bo'lishi mumkin. suvning adsorbsiyasi uchun qulay bo'lgan sirt tuzilishi, ya'ni issiqlik bilan ishlov berish ham sirtni superhidrofillikni rag'batlantirishi yoki tiklashi mumkin.
