[發明專利]一種離子摻雜復合自清潔玻璃的制備方法

在審

• 申請號: 201810333360.1
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108640531A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 趙磊;楊衛芳;張利偉;王獻偉;劉志鋒;張捷
• 申請（專利權）人: 新鄉學院
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34
• 代理公司: 連云港聯創專利代理事務所(特殊普通合伙) 32330
• 代理人: 杜麗麗

本發明公開了一種離子摻雜復合自清潔玻璃的制備方法。屬于材料制備技術領域，首先配制SiO₂溶膠，然后采用浸漬提拉工藝在玻璃上涂覆SiO₂涂層；再配制Cu²⁺摻雜的TiO₂溶膠，采用浸漬提拉工藝在SiO₂涂層上涂覆Cu²⁺摻雜的TiO₂，熱處理，制備Cu?TiO₂/SiO₂復合自清潔玻璃。本發明所獲得的Cu?TiO₂/SiO₂復合自清潔玻璃，經各種測試后，發現其呈現超親水性。本發明提供的制備方法簡單易操作，具有實際的可行性，且制備的Cu?TiO₂/SiO₂復合自清潔玻璃成本低，無污染。

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種離子摻雜復合自清潔玻璃的制備方法。

背景技術

隨著現代城市建設的發展，玻璃幕墻作為一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法，已成為現代高層建筑時代的顯著特征。此外，建筑玻璃因其高雅、大氣、透明、對光的反射能力等特性，充分體現了建筑師的想象力，展示了建筑物的現代風格，給人一種全新的感覺，使建筑物顯得別具一格。然而，玻璃天生麗質，但不耐污染，特別是隨著環境污染的加劇，大氣中含塵量較多，玻璃幕墻極易蒙塵納垢，失去其原始特性。而且，由于建筑玻璃蒙塵納垢，會出現色澤不均勻，波紋各異，使得光反射不可控，導致光環境雜亂，破壞城市景觀。故為了保持建筑玻璃的透明、高雅等特性，玻璃的清潔和保潔非常重要。比較傳統的建筑玻璃保潔方法是采用有機溶劑高空作業清洗，但這種方法有機清洗廢液排放會造成污染，而且高空作業難度大，危險性高。

1997年Wang等發現了納米TiO₂薄膜的一特性—光誘導超親水性，即水在納米TiO₂薄膜表面的接觸角很小，這一新特性賦予了TiO₂材料自清潔、抗霧、易洗和快干等功能，從而引起了對TiO₂材料的新一輪研究熱潮。基于超親水的TiO₂等薄膜開始應用于建筑玻璃，制備自清潔建筑玻璃，呈現出較好的發展前景。

近些年來，對TiO₂基薄膜玻璃的科學研究主要圍繞以下幾個方面：(1)提高表面羥基穩定性。如適量SiO₂的摻入使TiO₂薄膜玻璃的親水性得到改善。(2)控制電子—空穴的定向遷移。Miyauchi等曾研究了在WO₃上覆蓋一層TiO₂，發現這樣的雙層結構不僅改善了TiO₂薄膜的親水性，而且使其在可見光的照射下就可顯示出光誘導親水性。(3)金屬離子摻雜、非金屬離子摻雜及離子共摻雜。在TiO₂的晶格中引入摻雜離子，一般會改變其電子結構，起到減小禁帶寬度、產生電子(或空穴)捕獲中心等的作用，從而使TiO₂在可見光激發下呈現超親水性。

發明內容

為了進一步改善TiO₂基自清潔玻璃的超親水性和穩定性，本發明提出了一種離子摻雜復合自清潔玻璃的制備方法。

本發明的技術方案為：

一種離子摻雜復合自清潔玻璃的制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制備SiO₂涂層

(1)配制SiO₂溶膠；

(2)采用浸漬提拉工藝在玻璃上涂覆SiO₂涂層；

步驟二：制備Cu-TiO₂/SiO₂復合自清潔玻璃

(1)配制Cu²⁺摻雜的TiO₂溶膠；