自潔凈玻璃的制備及其功能化研究.pdf

1、功能玻璃是目前廣泛應(yīng)用的新型材料。隨著其在交通、建筑等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，以及世界范圍內(nèi)環(huán)境污染問(wèn)題的不斷增多，玻璃的清潔問(wèn)題日益突出，尋求一種具有高效自清潔功能的玻璃，成為世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。近年來(lái)，利用TiO2光催化劑進(jìn)行環(huán)境凈化逐步引起了廣泛的關(guān)注。目前研究的自潔凈玻璃主要是在表面鍍一層40nm厚的TiO2膜，通過(guò)與太陽(yáng)光的光合作用分解玻璃表面的臟物。但是，這種玻璃的自潔凈性?xún)H局限于表面，耐磨性、持久性差。
　　 本論

2、文將納米顆粒TiO2與普通硅酸鹽玻璃原材料在硅鉬爐中高溫熔融共混，使玻璃內(nèi)部含有TiO2，制備出一種具有由內(nèi)至外抗菌性能的自潔凈玻璃。對(duì)其微觀形貌、光催化性能和抗菌性能等進(jìn)行了表征分析，并討論了制備過(guò)程中納米TiO2的添加量、熔制溫度、保溫時(shí)間等因素工藝參數(shù)對(duì)制品質(zhì)量的影響。掃描電鏡結(jié)果表明，納米TiO2粉體融入玻璃材料中；抑菌環(huán)法和振蕩燒瓶法測(cè)試顯示其具有較好的抗菌性能，且抗菌性隨著納米TiO2添加量的升高而升高且趨于穩(wěn)定，殺菌率高達(dá)

3、94.6[％]；添加25[％]納米TiO2粉體的樣品經(jīng)120min紫外光照之后對(duì)亞甲基藍(lán)降解率達(dá)到54.22[％]。
　　 為了改善TiO2抗菌劑需要紫外光照射，太陽(yáng)光利用率低等缺陷，本論文中，還制備了Ag/TiO2復(fù)合粉體材料，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：TiO2載銀有利于顆粒細(xì)化，有利于提高TiO2的光催化活性和抗菌性能。將這種復(fù)合粉體與玻璃原材料共混熔融制備出了Ag/TiO2自潔凈玻璃。通過(guò)SEM、EDS、XRD

4、和FT-IR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究分析，并討論了自潔凈玻璃的光催化和抗菌性能，獲得如下結(jié)果：
　　 (1)Ag/TiO2復(fù)合粉體的粒徑為50-80nm，自潔凈玻璃中復(fù)合粉體的粒徑為100-200nm，分布較為均勻；
　　 (2)載銀并未改變TiO2的基本結(jié)構(gòu)，但出現(xiàn)了銀的衍射特征峰。自潔凈玻璃的主要形態(tài)仍為無(wú)定形態(tài)，但是出現(xiàn)了新的Ti-O-Si鍵，說(shuō)明功能材料已進(jìn)入玻璃內(nèi)部結(jié)構(gòu)中；
　　 (3)含10％Ag/TiO2