專利名稱：一種具有(NbOx/TiO₂)_n梯度薄膜的自清潔玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是 ー種自清潔玻璃及其制備方法，特別涉及ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃及其制備方法，適用于車輛自清潔玻璃，耐刮擦、硬度高、親水性好、光降解有機污物性能高，屬于玻璃涂層技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
玻璃在建筑、汽車等方面廣泛地被應(yīng)用，空氣污染等問題使得這些玻璃非常容易變臟而失去其透光度，玻璃的清潔工作也變得困難，尤其對于高層建筑，清潔玻璃還帶有很高的危險性，而且長期大量使用清洗劑不僅浪費資源，給環(huán)境帶來污染，不符合國家倡導(dǎo)的環(huán)保、節(jié)約方針。ー種新型自清潔玻璃針對以上問題被廣泛而深入地研究。目前的自清潔玻璃，主要還是以有效成分為TiO2的無機顆粒膜材料的超親水性自清潔玻璃。國內(nèi)外研究者和生產(chǎn)企業(yè)所研究和生產(chǎn)的自清潔玻璃一般是指在普通玻璃的一面或者兩面鍍上ー層主要成分是TiO2的功能薄膜的玻璃。自清潔玻璃必須具有兩種性能光催化性和光致超親水性。前者是指在太陽光的照射下，玻璃表面具有光催化能力，可以分解吸附在玻璃表面的有機污染物分子，使之分解為小分子，甚至是ニ氧化碳和水分子；后者是指在太陽光照射下，玻璃表面能長時間保持與水的超親和性，雨水在玻璃表面不會形成水珠而是一層均勻的水膜，這樣，玻璃表面的污染物在雨水的沖刷下被一起帶走。然而，TiO2薄膜不能用在車輛的自清潔玻璃上，因為薄膜必須能夠承受雨刷的擦洗行為，因此薄膜附著力和硬度是自清潔玻璃適用于車輛玻璃考察的重要因素。納米片是具有高縱橫比和平整表面的ニ維微晶。薄片狀具有低的濁度，高附著力和高硬度的優(yōu)勢。與納米顆粒相比，不僅增加了與玻璃基體的結(jié)合面積，有效地提高了薄膜的附著力和硬度JiO2納米片雖然具有良好的光催化氧化活性和光致親水性，有應(yīng)用于自清潔玻璃薄膜的可能。然而，普通玻璃中豐富的鈉離子，在加熱過程中因為光催化活動鈉離子極易從普通玻璃中擴散出來，為了避免鈉離子向TiO2薄膜中的擴散，勢必要在TiO2納米片下增加一個致密的堿性阻斷層，這就増加了生產(chǎn)過程較復(fù)雜性和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于為了解決普通玻璃中鈉離子的擴散出來，造成自清潔玻璃薄膜性能降低，以及由于增加一個鈉離子阻斷層所帶來的經(jīng)濟效益下降等技術(shù)問題而提出ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃，此(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜與玻璃基體的結(jié)合力強，親水性強，且具有較好的光催化性能。本發(fā)明的目的之ニ在于提供上述的ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)原理鈮酸鹽層(KNb3O8, K4Nb6O17, H4Nb6O17等)的光催化活性已經(jīng)被研究于水裂解產(chǎn)生H2和分解有機物。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)NaNbO3在紫外線照射下展現(xiàn)出親水性和少量的光催化活化性能。使用NbOx納米片涂層制備車輛用自清潔玻璃，不僅消除了鈉離子擴散的影響，薄膜的附著力高，玻璃硬度高，成本低。因此，本發(fā)明人以NbOx納米片作為車輛的自清潔玻璃是恰當(dāng)?shù)?。但是，空氣中存在大量有機污染物，自清潔玻璃的光降解有機污物的性能也是必要因素，因此，NbOx和TiO2納米片的梯度薄膜成為本發(fā)明的特色。采用自組裝的形式制備出適用于車輛的自清潔玻璃，復(fù)合后的納米片薄膜即能消除鈉離子的擴散對玻璃自清潔性的負面影響，又能保持TiO2高的光降解 污染物的性能。本發(fā)明的技術(shù)方案
ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃，為層狀結(jié)構(gòu)，包括基體層和納米片溶膠層，納米片熔膠層位于基體層上面；
所述的基體層為普通玻璃；
所述的納米片溶膠層，即從基體層向上依次為NbOx納米片溶膠涂層、TiO2納米片溶膠涂層交替排列而構(gòu)成的(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜，其中n為1 10。上述的ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃的制備方法，即以普通玻璃為基體，通過層層旋涂自組裝方式，將NbOx、TiO2納米片溶膠涂覆在普通玻璃基體上，從而形成具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃，其具體制備過程包括步驟如下
(1),TiO2, NbOx納米片溶膠的制備
以Ti02、Nb205和K2CO3為原料，分別經(jīng)過800°C 20h和1100°C 4h的高溫固相反應(yīng)制備出相應(yīng)的鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物；
將鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物分別在IM HNO3中浸泡3天后，抽濾，風(fēng)干得到相應(yīng)的鈦酸、鈮酸層狀化合物；
將得到的鈦酸、鈮酸層狀化合物在10%的TBAOH溶液中膨潤、剝離得到0. 8g/L的TiO2納米片溶膠和lg/L的NbOx納米片溶膠；
(2)、用洗潔精、濃硫酸、こ醇、純凈水依次對玻璃基體進行清洗，風(fēng)干備用；配制2.5g/L的聚こ烯亞胺(PEI)溶液備用；
(3)、將步驟(2)準備好的玻璃基體放置于吸盤，調(diào)節(jié)旋涂儀的參數(shù)，滴膠時間為5s，滴膠轉(zhuǎn)數(shù)為500r/min，甩膠時間為15 — 40s，甩膠轉(zhuǎn)數(shù)為1000 — 4000r/min，在上述的玻璃基體上依次滴加PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠，得到具有(NbOx/TiOd1前驅(qū)體薄膜的玻璃基體；
(4)、重復(fù)步驟(3)中的旋涂PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠的步驟0-9次，得到具有(Nb0x/Ti02)n前驅(qū)體薄膜的玻璃基體，其中n為1_10 ；
(5)、將步驟(4)得到的具有(Nb0x/Ti02)n前驅(qū)體薄膜的玻璃基體放入馬弗爐中進行煅燒，煅燒過程控制溫度為350 — 600°C，保溫時間為0. 5 一 2h后降溫至室溫后即得ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃。 上述煅燒過程中NbOx納米片與玻璃中的鈉離子反應(yīng)生成NaNbO3, TiO2納米片以銳鈦礦相存在。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃，制備過程中利用旋涂方法，依靠納米片自身的荷電性質(zhì)，自組裝成梯度薄膜，由于依靠靜電吸引作用，其梯度薄膜制備重復(fù)性好，且由于納米片較納米顆粒具有較大的表面積，使得其梯度薄膜的致密性好。進ー步,本發(fā)明的ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃，由于制備過程中自組裝而成的NbOx和TiO2納米片薄膜涂層經(jīng)過熱處理，這樣不僅除去PEI高分子聚合物，還使得本發(fā)明(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜具有自清潔玻璃具有高親水性、高的附著力的特點。在受到水的沖刷時，在玻璃表面形成親水性，不留水痕，灰塵等無污染物很容易沖走，而且梯度薄膜的附著力較強耐刮擦，經(jīng)得住 車輛玻璃上雨刷的刮擦，適用于車輛用玻璃。另外，本發(fā)明的ー種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃，由于TiO2納米片的加入，在煅燒情況下得到的銳鈦礦有利于光催化降解污物，所以在紫外一可見光作用下，將附著于具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃表面的有機污物降解。


圖I、實施例I中具有(Nb0x/Ti02)2梯度薄膜的自清潔玻璃在黑暗中的接觸角測試；
圖2、實施例4中所得的具有(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜的自清潔玻璃的光催化降解曲線。
具體實施例方式下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步闡述，但并不限制本發(fā)明。本發(fā)明所用的旋涂儀為鑫有研生產(chǎn)KW - 4A勻膠機；
接觸角測試所用的是上海中晨的JC2000D3型號；
薄膜硬度測定所用上海萬衡的HXS-1000A顯微硬度計。實施例I
ー種具有(Nb0x/Ti02)2薄膜的自清潔玻璃，為層狀結(jié)構(gòu)，包括基體層和納米片溶膠層，納米片溶膠層位于基體層上面；
所述的基體層為普通玻璃；
所述的納米片溶膠層為(Nb0x/Ti02)2梯度薄膜。上述的ー種具有(Nb0x/Ti02)2納米梯度薄膜的自清潔玻璃的制備方法，包括如下步驟
(1)、NbOx納米片溶膠的制備
以Nb2O5和K2CO3為原料，分別經(jīng)過800°C 20h和1100°C 4h制備出相應(yīng)的鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物；
將鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物分別在IM HNO3中浸泡3天后，抽濾，風(fēng)干得到相應(yīng)的鈦酸、鈮酸層狀化合物；
將得到的鈦酸、鈮酸層狀化合物在10%的TBAOH溶液中膨潤、剝離得到lg/L的NbOx納米片溶膠；
(2)、用洗潔精、濃硫酸、こ醇、純凈水依次對規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體進行清洗，風(fēng)干備用；
配制2. 5g/L的PEI溶液備用；
(3)、將步驟(2)準備好的規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體放置于吸盤，調(diào)節(jié)旋涂儀的參數(shù)，滴膠時間為5s，滴膠轉(zhuǎn)數(shù)為500r/min，甩膠時間為20s，甩膠轉(zhuǎn)數(shù)為1000r/min，在上述的規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體上依次滴加PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠，得到具有(NbOVTiO2)1前驅(qū)體薄膜的玻璃基體；
(4)、重復(fù)步驟(3)中的旋涂PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠I次，得到具有(Nb0x/Ti02)2前驅(qū)體薄膜的玻璃基體；
(5)、將步驟(4)得到的具有(Nb0x/Ti02)2前 驅(qū)體薄膜的玻璃基體放入馬弗爐中進行煅燒，煅燒過程控制溫度為500°C，保溫時間為Ih后降溫至室溫后，即得ー種具有(NbOx/TiO2)2梯度薄膜的自清潔玻璃，此時所得的(Nb0x/Ti02)2梯度薄膜的自清潔玻璃中，(NbOx/Ti02)2納米片與玻璃中的鈉離子反應(yīng)生成NaNbO3,TiO2以銳鈦礦相存在。上述所得的具有(Nb0x/Ti02)2梯度薄膜的自清潔玻璃，薄膜厚度為0. 14um,薄膜硬度為552. 8MPa，接觸角為29. 8°。 上述所得的具有(Nb0x/Ti02)2納米片梯度薄膜的自清潔玻璃，25mm*50mm的(Nb0x/Ti02)2梯度薄膜，在8W紫外燈光照IOOmin后，20mg/L亞甲基藍降解率僅為24. 5%。上述所得具有(Nb0x/Ti02)2梯度薄膜的自清潔玻璃的接觸角測試，如圖I。從圖I中可以看出，黑暗中自清潔玻璃的接觸角較小，可達29. 8°，具有較好的親水性能。實施例2
ー種具有(Nb0x/Ti02)!梯度薄膜的自清潔玻璃，為層狀結(jié)構(gòu)包括基體層和納米片溶膠層，納米片熔膠層位于基體層上面；
所述的基體層為普通玻璃；
所述的納米片溶膠層，即從基體層向上依次為NbOx納米片溶膠涂層、TiO2納米片溶膠涂層交替排列而構(gòu)成的(NbOVTiO2)1梯度薄膜，最上層為TiO2納米片溶膠涂層，其中n為
Io上述的ー種具有(Nb0x/Ti02) I梯度薄膜的自清潔玻璃的制備方法，其具體包括步驟如下
(1),TiO2, NbOx納米片溶膠的制備
以Ti02、Nb205和K2CO3為原料，分別經(jīng)過800°C 20h和1100°C 4h高溫固相反應(yīng)制備出相應(yīng)的鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物；
將鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物分別在IM HNO3中浸泡3天后，抽濾，風(fēng)干得到相應(yīng)的鈦酸、鈮酸層狀化合物；
將得到的鈦酸、鈮酸層狀化合物在10%的TBAOH溶液中膨潤、剝離得到0. 8g/L的TiO2納米片溶膠和lg/L的NbOx納米片溶膠；
(2)、用洗潔精、濃硫酸、こ醇、純凈水依次對規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體進行清洗，風(fēng)干備用；
配制2. 5g/L的PEI溶液備用；
(3)、將步驟(2)準備好的規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體放置于吸盤，調(diào)節(jié)旋涂儀的參數(shù)，滴膠時間為5s，滴膠轉(zhuǎn)數(shù)為500r/min，甩膠時間為20s，甩膠轉(zhuǎn)數(shù)為1500r/min，在上述的規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體上依次滴加PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠，得具有(NbOVTiO2)1前驅(qū)體薄膜的玻璃基體；
(4)、將步驟(3)中得到的具有(NbOVTiO2)1前驅(qū)體薄膜的玻璃基體放入馬弗爐中進行煅燒，煅燒過程控制溫度為400°C，保溫時間為I. 5h后降溫至室溫后即得ー種具有(NbOx/TiO2)丨梯度薄膜的自清潔玻璃，此時所得的具有(NbOxztiO2)1梯度薄膜的自清潔玻璃中，NbOx納米片與玻璃中的鈉離子反應(yīng)生成NaNbO3, TiO2以銳鈦礦相存在。上述所得的具有(Nb0x/Ti02)!梯度薄膜的自清潔玻璃，薄膜厚度為0. Ilum,薄膜硬度為548MPa，接觸角為47°。上述所得的具有(NbOxztiO2)1梯度薄膜的自清潔玻璃，25mm*50mm的(NbOxztiO2)1梯度薄膜，在8W紫外燈光照IOOmin后，20mg/L亞甲基 藍降解率為47%。實施例3
ー種具有(Nb0x/Ti02) 1(|梯度薄膜的自清潔玻璃，為層狀結(jié)構(gòu)，包括基體層和納米片溶膠層，納米片熔膠層位于基體層上面；
所述的基體層為普通玻璃；
所述的納米片溶膠層，即從基體層向上依次為NbOx納米片溶膠涂層、TiO2納米片溶膠涂層交替排列而構(gòu)成的(NbOVTiO2)1。棟度薄膜，最上層為TiO2納米片溶膠涂層，其中n為10。上述的ー種具有(Nb0x/Ti02) 10梯度薄膜的自清潔玻璃的制備方法，其具體包括步驟如下
(1),TiO2, NbOx納米片溶膠的制備
以Ti02、Nb205和K2CO3為原料，分別經(jīng)過800°C 20h和1100°C 4h高溫固相反應(yīng)制備出相應(yīng)的鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物；
將鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物分別在IM HNO3中浸泡3天后，抽濾，風(fēng)干得到相應(yīng)的鈦酸、鈮酸層狀化合物；
將得到的鈦酸、鈮酸層狀化合物在10%的TBAOH溶液中膨潤、剝離得到0. 8g/L的TiO2納米片溶膠和lg/L的NbOx納米片溶膠；
(2)、用洗潔精、濃硫酸、こ醇、純凈水依次對規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體進行清洗，風(fēng)干備用；
配制2. 5g/L的PEI溶液備用；
(3)、將步驟(2)準備好的規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體放置于吸盤，調(diào)節(jié)旋涂儀的參數(shù)，滴膠時間為5s，滴膠轉(zhuǎn)數(shù)為500r/min，甩膠時間為30s，甩膠轉(zhuǎn)數(shù)為4000r/min，在上述的規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體上依次滴加PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠，得到具有(NbOVTiO2)1前驅(qū)體薄膜的玻璃基體；
(4)、重復(fù)步驟(3)中的旋涂PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠9次，得到具有(NbOxztiO2)ici前驅(qū)體薄膜的玻璃基體；
(5)、將步驟(4)得到的具有(NbOVTiO2)ici前驅(qū)體薄膜的玻璃基體放入馬弗爐中進行煅燒，煅燒過程控制溫度為600°C，保溫時間為Ih后降溫至室溫后即得ー種具有(NbOx/TiO2) 10梯度薄膜的自清潔玻璃，此時所得的具有(Nb0x/Ti02) 10梯度薄膜的自清潔玻璃中，NbOx納米片與玻璃中的鈉離子反應(yīng)生成NaNbO3, TiO2以銳鈦礦相存在。上述所得的具有(Nb0x/Ti02) 10梯度薄膜的自清潔玻璃，薄膜厚度為0. 16um,薄膜硬度為532MPa，接觸角36°，。上述所得的具有(Nb0x/Ti02) 1(|梯度薄膜的自清潔玻璃，25mm*50mm的(NbOx/TiO2) 10梯度薄膜，在8W紫外燈光照IOOmin后，20mg/L亞甲基藍降解率為48%。實施例4
ー種具有(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜的自清潔玻 璃，為層狀結(jié)構(gòu)，包括基體層和納米片溶膠層，納米片熔膠層位于基體層上面；
所述的基體層為普通玻璃；
所述的納米片溶膠層，即從基體層向上依次為NbOx納米片溶膠涂層、TiO2納米片溶膠涂層交替排列而構(gòu)成的(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜，最上層為TiO2納米片溶膠涂層，其中n為6。上述的ー種具有(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜的自清潔玻璃的制備方法，即以普通玻璃為基體，通過層層旋涂自組裝方式，將Ti02、NbOx納米片溶膠涂覆在玻璃基體上，形成自清潔玻璃，其具體包括步驟如下
(1),TiO2, NbOx納米片溶膠的制備
以Ti02、Nb205和K2CO3為原料，分別經(jīng)過800°C 20h和1100°C 4h高溫固相反應(yīng)制備出相應(yīng)的鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物；
在將其分別在IM HNO3中浸泡3天后，抽濾，風(fēng)干得到相應(yīng)的鈦酸、鈮酸層狀化合物；后將得到層狀化合物在10%的TBAOH溶液中膨潤、剝離得到0. 8g/LTi02、lg/L的NbOx納米片溶膠；
(2)、用洗潔精、濃硫酸、こ醇、純凈水對規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體進行清洗，風(fēng)干備用;
配制2. 5g/L的聚こ酰胺(PEI)溶液備用；
(3)、將步驟(2)準備好的規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體放置于吸盤，調(diào)節(jié)旋涂儀的參數(shù)，滴膠時間為5s，滴膠轉(zhuǎn)數(shù)為500r/min，甩膠時間為25s，甩膠轉(zhuǎn)數(shù)為3000r/min，在上述的規(guī)格為25mm*75mm的玻璃基體上依次滴加PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠，得到具有(NbOVTiO2)1前驅(qū)體薄膜的玻璃基體；
(4)、重復(fù)步驟(3)中的旋涂PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠5次，得到具有(Nb0x/Ti02)6前驅(qū)體薄膜的玻璃基體；
(5)、將步驟(4)得到的具有(Nb0x/Ti02)6前驅(qū)體薄膜的玻璃基體放入馬弗爐中進行煅燒處理，煅燒過程控制溫度為350°C，時間為lh，即得ー種具有(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜的自清潔玻璃，此時所得的具有(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜的自清潔玻璃中NbOx納米片與玻璃中的鈉離子反應(yīng)生成NaNbO3, TiO2以銳鈦礦相存在。上述所得的具有(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜的自清潔玻璃，薄膜厚度為0. 14um,薄膜硬度為516MPa，接觸角28.4°，。上述所得的具有(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜的自清潔玻，25mm*50mm的(Nb0x/Ti02)6梯度薄膜催化亞甲基藍降解情況如圖2所示，從圖2中可以看出，在8W紫外燈光照IOOmin后，20mg/L亞甲基藍降解率為53%。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃，為層狀結(jié)構(gòu)，包括基體層，其特征在于還包括納米片溶膠層，納米片熔膠層位于基體層上面； 所述的基體層為普通玻璃； 所述的納米片溶膠層，即從基體層向上依次為NbOx納米片溶膠涂層、TiO2納米片溶膠涂層交替排列而構(gòu)成的(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜，其中η為1 10。
2.如權(quán)利要求I所述的一種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃的制備方法，其特征在于以普通玻璃為基體，通過層層旋涂自組裝方式，將Ti02、Nb0x納米片溶膠涂覆在普通玻璃基體上，形成一種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃。
3.如權(quán)利要求2所述的一種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃的制備方法，其特征在于具體包括步驟如下 (1),TiO2, NbOx納米片溶膠的制備 以Ti02、Nb205和K2CO3為原料，經(jīng)過高溫固相反應(yīng)制備出相應(yīng)的鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物； 將鈦酸鉀和鈮酸鉀層狀化合物分別在IM HNO3中浸泡3天后，抽濾，風(fēng)干得到相應(yīng)的鈦酸、鈮酸層狀化合物； 將得到的鈦酸、鈮酸層狀化合物在10%的TBAOH溶液中膨潤、剝離得到O. 8g/L的TiO2納米片溶膠和lg/L的NbOx納米片溶膠； (2)、用洗潔精、濃硫酸、乙醇、純凈水依次對玻璃基體進行清洗，風(fēng)干備用； 配制2. 5g/L的聚乙烯亞胺溶液即PEI溶液，備用； (3)、將步驟(2)準備好的玻璃基體放置于吸盤，調(diào)節(jié)旋涂儀的參數(shù)，滴膠時間為5s，滴膠轉(zhuǎn)數(shù)為500r/min，甩膠時間為15 — 40s，甩膠轉(zhuǎn)數(shù)為1000 — 4000r/min，在上述的玻璃基體上依次滴加PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠，得到具有(NbOx/TiO2) i前驅(qū)體薄膜的玻璃基體； (4)、重復(fù)步驟(3)中的旋涂PEI溶液、NbOx納米片溶膠、PEI溶液、TiO2納米片溶膠0_9次，得到具有(Nb0x/Ti02)n前驅(qū)體薄膜的玻璃基體，其中η為1 10 ； (5)、將步驟(4)得到的具有(Nb0x/Ti02)n前驅(qū)體薄膜的玻璃基體放入馬弗爐中進行煅燒，煅燒過程控制溫度為350 - 600°C，保溫時間為O. 5 — 2h后降溫至室溫后，即得一種具有(Nb0x/Ti02)n梯度薄膜的自清潔玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有(NbOx/TiO2)n納米片薄膜的自清潔玻璃及其制備方法。所述的具有(NbOx/TiO2)n梯度薄膜的自清潔玻璃包括基體層普通玻璃、納米片溶膠層，納米片熔膠層位于基體層上面；所述的納米片溶膠層，即從基體層向上依次為NbOx納米片溶膠涂層、TiO2納米片溶膠涂層交替排列而構(gòu)成，其中n為1~10。其制備方法即以普通玻璃為基體，通過層層旋涂自組裝方式，將TiO2、NbOx納米片溶膠涂覆在普通玻璃基體上，所得的具有(NbOx/TiO2)n梯度薄膜的自清潔玻璃，膜基結(jié)合力高、硬度高、耐刮擦性能好，玻璃的光學(xué)透過率高，親水性能好，光降解有機污染物性能高。
文檔編號C03C17/34GK102765887SQ201210226820
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者張娜, 房永征 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院