【中玻網(wǎng)】自清潔玻璃是在優(yōu)異清潔玻璃基片上鍍一層二氧化鈦膜，膜經(jīng)太陽(yáng)光照射后，具有了降解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物和光誘導(dǎo)超親水性作用，在雨水的沖刷下，能將污物松散并除去，達(dá)到玻璃表面的自潔凈的目的。

　　熱處理工藝對(duì)光催化效果的影響。TiO2光催化自潔玻璃成膜分為兩個(gè)過(guò)程：①將TiO2前驅(qū)體涂覆在玻璃表面，進(jìn)行表干；②在合適的溫度下，將TiO2晶化，形成TiO2薄膜，不同的晶化溫度制備的薄膜晶粒尺寸及晶型均不同，這將會(huì)影響自潔玻璃的光催化效果。利用溶膠－凝膠法制備了TiO2溶膠，涂覆在玻璃表面進(jìn)行表干。在不同晶化溫度下進(jìn)行晶化，制備了T1~T9不同厚度的薄膜，分別研究其光催化效果，從而找出很好光催化效果的熱處理工藝。

　　不同晶化溫度下的晶型XRD圖分析。圖1是T3~T10經(jīng)200~800℃熱處理后的TiO2XRD圖，可以看出，當(dāng)?shù)陀?00℃時(shí)TiO2以非晶態(tài)存在，400℃時(shí)有少量銳鈦礦結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，450℃結(jié)晶比較高，直到600℃時(shí)才出現(xiàn)金紅石結(jié)構(gòu)，750℃時(shí)銳鈦礦已全部轉(zhuǎn)換成金紅石。在此過(guò)程中從未出現(xiàn)過(guò)板鈦礦。計(jì)算得出各溫度下形成薄膜的晶相組成，如圖2所示。從圖中可以看到：在550~700℃之間，銳鈦礦隨溫度升高而快速轉(zhuǎn)變成金紅石。

　　圖1 TiO2的XRD圖

　　圖2晶相溫度對(duì)晶相組成的影響

　　不同晶型對(duì)TiO2自潔膜光催化效果影響。TiO2光催化的反應(yīng)機(jī)理類似于以O(shè)H基團(tuán)為中介物的電催化反應(yīng)機(jī)理。由圖3可知，銳鈦礦的光催化作用比金紅石強(qiáng)，而摻雜30%金紅石的銳鈦礦晶相（w（R）∶w（A）＝3∶7）的光催化性很強(qiáng)（晶化溫度為670℃），接近90%。

　　圖3晶相組成與亞甲基藍(lán)3h光解率關(guān)系

　　T1~T10按JT/T 2168—2013《自潔凈鍍膜玻璃》對(duì)樣品T1~T10分別進(jìn)行光催化降解亞甲基藍(lán)溶液，獲得相對(duì)應(yīng)光解率如表1所示。

　　表1不同晶化溫度與光解率關(guān)系

　　從表2可看出，在670~700℃時(shí)的銳鈦礦與金紅石共存晶相時(shí)，光解率很高，可達(dá)到87%，接近90%。綜上所述，欲獲得較好光催化效果的納米TiO2薄膜，前驅(qū)體制備后需將晶化溫度控制在670℃左右。這就要求納米TiO2自潔玻璃一定需要經(jīng)過(guò)鋼化處理，鋼化爐的上表面溫度均控制在670~710℃，以達(dá)到銳鈦礦與金紅石7∶3共存結(jié)構(gòu)，從而獲得優(yōu)異的光催化性能。

　　中山格蘭特自清潔玻璃性能，薄膜的附著力測(cè)試結(jié)果，薄膜的附著力非常大（為20 N左右），薄膜與玻璃基體具有較高的結(jié)合強(qiáng)度�？傮w來(lái)說(shuō)，相對(duì)于第1代的自清潔玻璃，中山市格蘭特實(shí)業(yè)有限公司的第二代自清潔玻璃，無(wú)論是接觸角還是附著力及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系物降解能力都有很大提升，產(chǎn)品性能滿足JT/T 2168—2013《自潔凈鍍膜玻璃》的要求。

　　通過(guò)進(jìn)行一系列的研究可以得出：納米TiO2的晶型、晶粒尺寸、結(jié)晶度、晶格缺點(diǎn)以及表面積都對(duì)納米自潔玻璃的光催化有著重大影響。而晶化溫度決定了納米TiO2薄膜的晶型及晶粒大小，從而對(duì)自潔玻璃的光催化效果有較大的影響，當(dāng)鋼化溫度為670~710℃時(shí)，能達(dá)到銳鈦礦與金紅石7∶3的混合晶型，此時(shí)光催化率非常高。