Co2+/TiO2纳米复合薄膜的制备及亲水性研究

操芳芳1,2，郅天奇3

(1.蚌埠玻璃工业设计研究院，蚌埠 233000；2.浮法玻璃新技术国家重点实验室，蚌埠 233000；

3.北京世青国际学校，北京 100102)

摘要：采用液相法制备了一系列Co`(2+)掺杂TiO2纳米复合薄膜，利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见 (UV-Vis) 光谱、可见光透过光谱等手段对复合薄膜进行了表征，运用接触角测量仪考察了各薄膜的亲水性能。结果表明，Co`(2+)的掺杂大幅度提高了TiO2薄膜的亲水性，当掺杂Co`(2+)的质量分数为1.5%时，薄膜与水的接触角几乎为0°。

关键词：二氧化钛薄膜；钴掺杂；亲水性；液相法

doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.04.010

Abstract:A series of novel Co`(2+)/ TiO2 Nano-films were synthesized by a liquid phase method. The as-synthesized products were characterized by X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), visible light spectrum. Influence of doping Co`(2+ )content, saving time in dark place and UV illumination time on the hydrophilicity of the film were investigated by contact goniometer. The results indicate that doping Co`(2+)content of 1.5% (w, mass fraction) , the TiO2 film shows the best hydrophilicity. The contact angle of the film is almost 0.

收稿日期：2015-05-21

基金项目：安徽省自然科学基金(1408085MKL67).

作者简介：操芳芳(1985-)，工程师.E-mail:luoluo0521@163.com

Preparation and Properties of Co2+/ TiO2Nano-films

CAOFang-fang1,2,ZHITian-qi3

(1.Bengbu Design & Research Institute for Glass Industry，Bengbu 233000，China；

2.State Key Laboratory of Advanced Technology for Float Glass Technology，Bengbu 233000，China；

3.Beijing World Youth Academy,Beijing 100102,China)

Key words:TiO2nano-films; cobalt doping;hydrophilic property;a liquid phase method

二氧化钛(TiO2)由于具有高化学活性、强氧化能力、高稳定性且无毒等优点[1,2]，目前已成为最广泛研究的半导体光催化材料之一。另外，TiO2薄膜独特的亲水性能常常被应用于各种玻璃、陶瓷、塑料表面，使其具有自洁防雾功能[3]。

在紫外光照射下，TiO2薄膜由于对水具有超强的亲和能力，使得水分在其表面上均匀铺展形成水膜，水膜随着重力下落并携带走其表面上的绝大部分污渍；另一方面，TiO2薄膜还可以分解附着在其表面上的有机污染物，使其达到对有机污渍的清洁功能。光催化超亲水性薄膜这种优异的自洁性能不仅可以节省人工时间还能降低维护成本，现阶段已引起广泛的关注。但TiO2最大的缺点是其禁带宽度较宽，需要紫外光才能被激发，而太阳光中的紫外线不足4%，这就限制了其对太阳能的高效利用。……