二氧化钛表面亲疏水性的调控

摘要：

TiO2表面亲疏水性对其催化、分离等应用至关重要.研究了600℃氢气氛退火处理对TiO2单晶表面亲疏水性的影响,并从表面结构和表面能两个方面探讨了其作用机制.润湿角随着氢分压的增加而增大.Raman光谱分析发现,氢化处理对TiO2体内晶体结构和成键结构的影响并不明显.而原子力显微镜(AFM)测试结果显示TiO2单晶的表面却发生了微结构的变化,粗糙度从原来的0.8增加至2.5nm左右.同时X射线光电子能谱仪(XPS)分析发现氢化处理的TiO2单晶表面的化学状态也发生了改变,部分Ti原子从+4价还原为+3价,随着氢化程度的增加,更多Ti原子的价态发生了上述转变.通过测量不同极性液体的润湿性发现氢化处理对TiO2表面的极性有显著影响,氢化处理可以使极性大的液体在TiO2表面的润湿角更小.通过氢化处理对TiO2材料的表面进行化学修饰可以实现对其亲疏水性的调控.

关键词：二氧化钛、亲疏水性、氢、表面改性、润湿角

所属期刊栏目：40

分类号：TB303(工程材料学)

资助基金：中央高校基本科研经费专项资金项目FRF-SD-12-027A,FRF-TP-13-047;新世纪优秀人才支持计划项目NCET-12-0778;国家科技部创新方法工作专项项目2012IM030500资助

在线出版日期：2016-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：137-142