專利名稱：用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超親水薄膜的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法。
背景技術(shù)：
高溫、高濕度天氣里，汽車內(nèi)開(kāi)啟冷空調(diào)后，擋風(fēng)玻璃很容易形成妨礙視線的水霧。北方地區(qū)冬天車內(nèi)開(kāi)啟暖空調(diào)同樣會(huì)導(dǎo)致?lián)躏L(fēng)玻璃結(jié)霧甚至結(jié)霜，當(dāng)霧氣凝結(jié)在透明的物體表面時(shí)，會(huì)對(duì)光線的透過(guò)造成很大的影響，影響駕駛員的視野。表面潤(rùn)濕性是固體表面重要的物化性質(zhì)，通過(guò)液體的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)接觸角來(lái)衡量的。當(dāng)固體的表面的接觸角小于5°時(shí)，人們稱之為超親水材料。具有超親水性能的薄膜可以應(yīng)用于汽車的窗玻璃、照相機(jī)鏡頭、浴室鏡子等方面，這是應(yīng)用了超親水性的薄膜的防霧性能，有雨水滴在薄膜表面能很快的平鋪開(kāi)了，而不形成液滴，介質(zhì)表面很快被水層潤(rùn)濕，從而防止水滴在表面形成光散射，這樣就體現(xiàn)出超親水薄膜的防霧特性?，F(xiàn)在有關(guān)于在玻璃上形成超親水薄膜的專利已經(jīng)有不少可以檢索到。多數(shù)是采用噴涂、蒸發(fā)、電化學(xué)、濺射等方法。中國(guó)專利CN101665328A公開(kāi)的用磁控濺射法在玻璃基片上沉積氧化鈦薄膜，其具有超親水性。中國(guó)專利CN10173637A公開(kāi)的采用電化學(xué)的方法將二氧化鈦的甲醇溶液通過(guò)高壓電的作用沉積得到超親水類金剛石復(fù)合薄膜。但此二種方法由于其制備工藝復(fù)雜，影響因素多，控制較困難。Layer-by-Layer (LbL)自組裝(通常譯作層層自組裝)是一種制備厚度精確可控的功能薄膜的方法。將洗滌干凈的基片交替浸泡在帶異種電荷的電解質(zhì)或者膠體中，通過(guò)靜電作用，電解質(zhì)或膠體中的膠粒會(huì)相互吸引，交替沉積在基片表面，這樣一層一層組裝能獲得不同厚度的功能薄膜。COD是一種常用的評(píng)價(jià)水體污染程度的綜合性指標(biāo)。它是英文chemical oxygen demand的縮寫(xiě)，中文名稱為“化學(xué)需氧量”或“化學(xué)耗氧量”，是指利用化學(xué)氧化劑將水中的還原性物質(zhì)(如有機(jī)物)氧化分解所消耗的氧量。它反映了水體受到還原性物質(zhì)污染的程度。由于在水體中最常見(jiàn)的還原性物質(zhì)一般為有機(jī)物，因此，COD在一定程度上反映了水體受到有機(jī)物污染的程度。COD越高，污染越嚴(yán)重。目前，COD的測(cè)定方法主要有重鉻酸鉀法、酸性高錳酸鉀氧化法、快速消解分光光度法等。但上述的這些方法在測(cè)量的過(guò)程中往往都存在著費(fèi)水、費(fèi)時(shí)、費(fèi)電、能耗高、成本高，且造成重金屬污染。為了解決上述問(wèn)題，近年來(lái)，許多新的COD測(cè)定方法以電催化、光催化或光電催化等反應(yīng)為基礎(chǔ)，為在線監(jiān)測(cè)COD提供了可能。目前研究較多的是氧化鉛電催化氧化測(cè)定COD的方法，Ai等人利用氧化鉛電極來(lái)測(cè)定 CODS.Y.Ai，Μ. G. Gao, Y. Yang, et al. Eletrocatalytic sensor for the determination of chemical oxygen demand using a lead Dioxide modified electrode. Electroanalysis, 2004,16 (5) 404 409，但該法在氧化鉛電極的制備、修復(fù)及廢棄等過(guò)程中仍有潛在的鉛污染問(wèn)題。而Han等人提出的以納米TiO2為光陽(yáng)極，利用薄層微型反應(yīng)器納米Ti02光電催化氧化的方法測(cè)定C0D，具有快速、準(zhǔn)確、無(wú)二次污染的特點(diǎn)Y. H. Han, S. Q. Zhang, H. J. Zhao, et al. Photoelectrochemical Characterization of a Robust TiO2-BDDHeterojunction Electrode for Sensing Application in Aqueous Solutions, Langmuir，2010，26(8),6033-6040。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，該方法的設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，獲得的薄膜，親水性能良好，還可用于水質(zhì)分析中化學(xué)需氧量的測(cè)定。本發(fā)明的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，包括(1)將玻璃、石英或者導(dǎo)電玻璃等基片浸泡在氧化鋅膠體中3-20分鐘，然后用去離子水沖洗或漂洗，除去多余的聚集在表面的納米顆粒，干燥，得到表面帶有正電的基片；(2)將上述表面帶有正電的基片浸泡在二氧化鈦膠體中3-20分鐘，然后用去離子水沖洗或者漂洗，除去多余的聚集在表面的納米顆粒，干燥，得到表面帶有負(fù)電的基片；(3)重復(fù)上述的步驟(1)和(2)n-l次，1彡η彡12，最后于400-500°C燒結(jié)0. 5-4 小時(shí)即得超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜。上述步驟(1)中所述的玻璃、石英基片在使用前要經(jīng)過(guò)酸洗，堿洗，干燥；其中酸洗的過(guò)程為將玻璃或石英基片浸泡在70-100°C的體積比為7 3的98wt% H2SO4與 30wt% H2O2混合水溶液中，浸泡時(shí)間為15-25分鐘，浸泡后用去離子水清洗干凈；堿洗的過(guò)程為采用體積比為1 4 20的25-28襯％濃氨水、30wt%雙氧水與去離子水的混合溶液，于室溫下將玻璃或石英基片浸泡15-25分鐘，浸泡后用去離子水清洗干凈。上述步驟(1)中所述的導(dǎo)電玻璃基片在使用前要用丙酮和乙醇清洗；其中丙酮清洗是于室溫下將導(dǎo)電玻璃浸泡在丙酮溶液中15-30分鐘，浸泡后用去離子水清洗干凈； 乙醇清洗是于室溫下將導(dǎo)電玻璃浸泡在乙醇溶液中15-30分鐘，浸泡后用去離子水清洗干凈。上述步驟(1)中所述的氧化鋅膠體的液體介質(zhì)為去離子水，含氧化鋅的質(zhì)量百分比為0. 01-lwt%，pH值范圍為7-10。上述步驟(1)或(2)中所述的干燥，其條件為在氮?dú)饣蛘呖諝庵懈稍铩Ｉ鲜霾襟E(2)中所述的二氧化鈦膠體的液體介質(zhì)為去離子水，含二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 01-lwt%, pH范圍為7-10 ；銳鈦礦相二氧化鈦膠體在中性到堿性條件下表面為負(fù)。上述步驟(3)中所得超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜為(氧化鋅/ 二氧化鈦)n， 1彡η彡12，厚度為10 500nm，可方便的通過(guò)調(diào)節(jié)η來(lái)改變厚度。本發(fā)明中所述的氧化鋅膠體，其制備過(guò)程為將二水合乙酸鋅溶于無(wú)水乙醇中， 在80°C的條件下攪拌并回流20-120分鐘，形成溶液Α，同時(shí)，將強(qiáng)堿溶于無(wú)水乙醇中，室溫下，磁力攪拌20-120分鐘，形成溶液B ；其中，強(qiáng)堿為氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀；將溶液B緩慢滴定到溶液A中，并控制溫度在40-80°C，滴定完成后將溶液在超聲波中進(jìn)行超聲處理40-80分鐘后，得到納米氧化鋅溶膠，其中二水合乙酸鋅、強(qiáng)堿和乙醇的摩爾比為 1:1-2: 150-250，質(zhì)量百分比為二水合乙酸鋅0.8%-1.2%、強(qiáng)堿0. -0.5%、無(wú)水乙醇95. 3% -99. 2% ；由于氧化鋅在pH < 9的范圍內(nèi)膠粒表面都帶有較強(qiáng)的正電(動(dòng)電位)，靜電排斥作用強(qiáng)，膠體有較好的穩(wěn)定性。 本發(fā)明中負(fù)電層選用二氧化鈦膠體，所述的二氧化鈦膠體，其制備過(guò)程為采用水溶性的鈦的前驅(qū)體來(lái)水解，所用的前驅(qū)體為50wt%的二羥基乳酸鈦銨或者為乙酰丙酮穩(wěn)定的鈦酸丁酯或鈦酸異丙酯。用去離子水將上述物質(zhì)配制成含鈦濃度為0. 1M-1.0M的水溶液后，添加尿素作為沉淀劑，尿素與鈦的摩爾比為2 1-20 1，常溫下尿素并不能促二羥基乳酸鈦銨等物質(zhì)的水解，通過(guò)將混合溶液加熱到90攝氏度或以上，并回流2小時(shí)或以上，得到銳鈦礦相二氧化鈦的溶膠或沉淀。溶膠還是沉淀由回流溫度、反應(yīng)物濃度和回流時(shí)間來(lái)決定。如果得到的是沉淀，用去離子水小心洗滌兩次，再加入去離子水中經(jīng)過(guò)超聲分散可得到透明的銳鈦礦相二氧化鈦溶膠，為弱堿性溶膠，加入少量的酸或者堿來(lái)進(jìn)一步調(diào)節(jié)其酸堿度。如果得到的是膠體，則用滲析的方法除去過(guò)量的雜質(zhì)離子。滲析過(guò)程中將膠體到入滲透膜制成的滲析袋中浸泡在去離子水中，膠體與去離子水的體積比為1 5。浸泡24小時(shí)后再換新鮮的去離子水，反復(fù)三次，二氧化鈦的膠體得以純化。除非特別說(shuō)明，本發(fā)明中所用的基片兩面都同樣沉積有多層、異質(zhì)膜，并沒(méi)有特意對(duì)一面進(jìn)行封閉或者特別處理來(lái)制備單面膜。本發(fā)明的導(dǎo)電玻璃上制備多層膜，可用于水質(zhì)分析中化學(xué)需氧量的測(cè)定，所述的水質(zhì)分析中化學(xué)需氧量的測(cè)定其具體方法是將導(dǎo)電玻璃/(氧化鋅/ 二氧化鈦)η作為陽(yáng)極，以Ag-AgCl為參比電極，Pt為對(duì)電極，并將紫外光照射至該傳感器上，同時(shí)施加偏壓，測(cè)定其光電流曲線，通過(guò)有機(jī)物光電催化氧化過(guò)程中電化學(xué)性質(zhì)的變化，確定化學(xué)需氧量值。普通白玻璃在波長(zhǎng)550nm的透過(guò)率和反射率一般分別為89%和11%，通過(guò)制備雙面多層膜，其在550nm的透過(guò)率和反射率分別為大于92%和小于8%。水在未經(jīng)任何處理的空白玻璃表面的接觸角約為37°，通過(guò)制備多層膜，說(shuō)在多層膜表的接觸角幾乎為0°。通過(guò)在導(dǎo)電玻璃上制備多層膜，可用于水質(zhì)分析中化學(xué)需氧量的測(cè)定，具有快速、 準(zhǔn)確、無(wú)二次污染的特點(diǎn)。玻璃或者石英的等電點(diǎn)約為pH = 2. 0，在pH> 2. 0時(shí)，玻璃或者石英表面帶負(fù)電； 導(dǎo)電玻璃等電點(diǎn)約為PH = 4. 0，在pH > 4. 0時(shí)，導(dǎo)電玻璃表面帶負(fù)電，通過(guò)靜電作用吸引帶正電的氧化鋅納米顆粒。本發(fā)明利用pH < 9的范圍內(nèi)，膠粒表面均為帶正電荷的氧化鋅為正電層，以弱酸性到堿性范圍內(nèi)表面帶負(fù)電的二氧化硅膠?；蛘咴谥行缘饺鯄A性范圍內(nèi)表面帶負(fù)電的銳鈦礦相二氧化鈦膠粒為負(fù)電層，通過(guò)LbL自組裝法制備了(氧化鋅/ 二氧化鈦)η超親水多層膜。使薄膜通過(guò)幾次LbL自組裝就可獲得超親水的效果，而且，制備過(guò)程中無(wú)需使用電解質(zhì)分子或離子。有益效果(1)本發(fā)明的制作設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、有較好的實(shí)用價(jià)值，氧化鋅、二氧化鈦均為無(wú)機(jī)材料，性質(zhì)穩(wěn)定、耐熱性好，適合用于長(zhǎng)效增透膜，膜的厚度可控；(2)本發(fā)明在制備薄膜的過(guò)程中不使用聚合物電解質(zhì)，通過(guò)帶有異種電荷的無(wú)機(jī)離子自組裝，即使不經(jīng)過(guò)煅燒，膜中也沒(méi)有可能影響性能的電解質(zhì)；(3)本發(fā)明利用LBL法，通過(guò)簡(jiǎn)單的重復(fù)就可獲得較厚的薄膜，得到親水性能良好的超親水薄膜；
(4)本發(fā)明通過(guò)在導(dǎo)電玻璃上制備多層膜，可用于水質(zhì)分析中化學(xué)需氧量的測(cè)定， 具有快速、準(zhǔn)確、無(wú)二次污染的特點(diǎn)。


圖1 :a為玻璃/(氧化鋅/ 二氧化鈦)n(n = 8)透過(guò)率曲線；b為空白玻璃的透過(guò)
率曲線。圖2 玻璃/(氧化鋅/ 二氧化鈦)η (η = 12)的原子力顯微鏡照片。圖3 :a為玻璃/(氧化鋅/ 二氧化鈦)η (η = 12)的接觸角照片，水在5秒鐘之內(nèi)在全納米顆粒的薄膜表面完全平鋪，接觸角幾乎為0° ；b為水在空白玻璃基片表面的接觸角照片，水在沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理的玻璃表面的接觸角，約為37°左右。圖4:導(dǎo)電玻璃/(氧化鋅/ 二氧化鈦)n(n= 12)在不同濃度的電解液中的光電流響應(yīng)曲線；其中，4a為葡萄糖硝酸鉀溶液，硝酸鉀的濃度為1. lmol，葡萄糖為0. 95mmol ； 4b為純硝酸鉀溶液，其濃度為1. Imol0圖5 石英片/(氧化鋅/ 二氧化鈦)η的吸收光譜，其中(a)n= 12，(b)n = 8，(c) η = 4, (d)石英片/(氧化鋅)4，(e)空白石英基片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例1將玻璃基片進(jìn)行酸洗、堿洗、干燥后，白玻璃基片在可見(jiàn)光區(qū)的透過(guò)率平均約為 89%，如圖lb。將自制的氧化鋅稀釋，其中氧化鋅的質(zhì)量百分比0.01wt%，pH值為7.5。二氧化鈦膠體為自制，其中的二氧化鈦為銳鈦礦相，晶粒尺寸約為7nm，其中二氧化鈦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 01wt%，pH值為7. 9。室溫常壓下，首先將長(zhǎng)76. 2_、寬25. 4_、厚的白玻璃片浸漬在含氧化鋅的膠體中10分鐘，然后用去離子水漂洗5分鐘后，再將其浸漬在二氧化鈦膠體中15分鐘，此為一層，再依次反復(fù)7次，使其達(dá)到8層，厚度為160nm。干燥后測(cè)定其透過(guò)率。膜層成無(wú)色透明，其透過(guò)率可達(dá)92%以上，在波長(zhǎng)550nm處透過(guò)率可達(dá)92. 7%， 其透過(guò)率圖Ia所示。圖Ia在波長(zhǎng)500nm處透過(guò)率可達(dá)到92. 7%，圖Ib的空白玻璃基片的透過(guò)率在 500nm處為91. 5%;可以看出，在玻璃基片上沉積的(氧化鋅/ 二氧化鈦)η (η = 8)全納米顆粒的薄膜對(duì)玻璃本身的透明性不會(huì)有影響，在鍍上膜后，玻璃仍保持透明性，不會(huì)對(duì)其正常使用造成負(fù)面影響。實(shí)施例2室溫常壓下，首先將長(zhǎng)76. 2mm、寬25. 4mm、厚Imm的玻璃片浸漬在含氧化鋅的膠體中20分鐘，然后用去離子水沖洗5分鐘后，干燥，再將其浸漬在二氧化鈦的膠體中10分鐘，然后用去離子水沖洗5分鐘，干燥此為一層，再依次反復(fù)11次，使其達(dá)到12層，厚度為 260nm。二氧化鈦膠體為自制，其中的二氧化鈦為銳鈦礦相，晶粒尺寸約為7nm，其中二氧化鈦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 952wt%, pH值為9. 1。將自制的氧化鋅膠體用蒸餾水水超聲分散配制，其中氧化鋅的質(zhì)量百分比0.948襯％，？!1值為8.9。將薄膜烘干后測(cè)定其接觸角。在5 秒鐘之內(nèi)水在氧化鋅/氧化鈦薄膜表面完全平鋪，接觸角幾乎為0°，如圖3(a)所示，一般來(lái)說(shuō)，水在沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何處理的玻璃表面的接觸角為37°左右，如圖3(b)所示。切一小塊樣品用原子力顯 微鏡進(jìn)行表面形貌分析，薄膜為多孔結(jié)構(gòu)，如圖2所示； 從圖2可以觀察到，成膜的顆粒較均勻，并且不是致密的屬于多孔結(jié)構(gòu)，沒(méi)有產(chǎn)生大量的團(tuán)聚ο實(shí)施例3常溫下，配制含氧化鋅的膠體，將自制氧化鋅膠體稀釋至質(zhì)量百分比0.037wt%， 11值為9.2。配制含二氧化鈦膠體，將自制的二氧化鈦溶膠用去離子水稀釋得到，其中二氧化鈦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 072襯％力!1值為8.5。將導(dǎo)電基片F(xiàn)TO進(jìn)行丙酮、乙醇的超聲清潔后，將其干燥，室溫常壓下，首先將長(zhǎng)76. 2mm、寬25. 4mm、厚Imm的白玻璃片浸漬在含氧化鋅的膠體中15分鐘，然后用去離子水漂洗3分鐘后，再將其浸漬在二氧化鈦膠體中3分鐘，此為一層，再依次反復(fù)11次，使其達(dá)到12層，計(jì)為FTO/ (氧化鋅/ 二氧化鈦)12，厚度為260nm。此處用到的二氧化鈦膠體的制備中，采用水溶性的50襯％的二羥基乳酸鈦銨為前軀體。用去離子水將上述物質(zhì)配制成含鈦濃度為0. 5M的水溶液后，添加尿素作為沉淀劑。 尿素與鈦的摩爾比為5 1，將混合溶液加熱到90攝氏度，并回流5小時(shí)，得到銳鈦礦相二氧化鈦的沉淀。用滲析的方法除去多余的離子，再經(jīng)過(guò)超聲，得到二氧化鈦的溶膠，其中二氧化鈦為銳鈦礦相，晶粒尺寸約為5nm。采用該傳感器作為陽(yáng)極，放入初始濃度為1. Imol的純硝酸鈉溶液中，以Ag-AgCl 為參比電極，Pt為對(duì)電極，并將紫外光照射至該傳感器上，同時(shí)施加偏壓，測(cè)定其光電流曲線，如圖4b。將該傳感器洗凈后再放入所配置的0. 95mmol葡萄糖硝酸鉀溶液中，在同一反應(yīng)器中光電催化氧化待測(cè)電解液中的有機(jī)物，通過(guò)有機(jī)光電催化過(guò)程中電化學(xué)性質(zhì)的變化，確定COD值，如圖4a。實(shí)施例4將玻璃基片進(jìn)行酸洗、堿洗、干燥后，白玻璃基片在可見(jiàn)光區(qū)的透過(guò)率平均約為 89%，如圖lb。配制含氧化鋅的膠體，膠體由自制氧化鋅粉膠體稀釋獲得，其中氧化鋅的質(zhì)量百分比0.082wt%，pH值為8.0。配制含二氧化鈦膠體，將自制的二氧化鈦溶膠用去離子水稀釋得到，其中二氧化鈦的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.028襯％4!1值為8.2。室溫常壓下，首先將長(zhǎng)76. 2mm、寬25. 4mm、厚Imm的白玻璃片浸漬在含氧化鋅的膠體中3分鐘，然后用去離子水漂洗5分鐘后，再將其浸漬在二氧化鈦膠體中20分鐘，此為一層，再依次反復(fù)11次，使其達(dá)到12層，計(jì)為玻璃/ (氧化鋅/ 二氧化鈦)12，厚度為260nm。對(duì)所得到的玻璃/ (氧化鋅 / 二氧化鈦)12進(jìn)行吸收光譜的測(cè)定，如圖5所示，其中從圖5e可看出空白石英基片對(duì)光基本上沒(méi)有吸收，圖5d為純氧化鋅的吸收光譜，其λ onset為368nm左右，隨著薄膜中加入氧化鈦層，吸收邊發(fā)生藍(lán)移，如圖5a-5c，這說(shuō)明全納米顆粒的薄膜中同時(shí)存在著氧化鋅和氧化鈦兩種物質(zhì)，同時(shí)，隨著膜層厚度的增加，吸收增強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，包括(1)將玻璃、石英或者導(dǎo)電玻璃基片浸泡在氧化鋅膠體中3-20分鐘，然后用去離子水沖洗或漂洗，干燥，得到表面帶有正電的基片；(2)將上述表面帶有正電的基片浸泡在二氧化鈦膠體中3-20分鐘，然后用去離子水沖洗或者漂洗，干燥，得到表面帶有負(fù)電的基片；(3)重復(fù)上述的步驟(1)和(2)n-l次，1彡η彡12，最后于400-500°C燒結(jié)0.5-4小時(shí)即得超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于步驟(1)中所述的玻璃、石英基片在使用前要經(jīng)過(guò)酸洗，堿洗，干燥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于所述的酸洗的過(guò)程為將玻璃或石英基片浸泡在70-100°C的體積比為 7 3的98wt% H2SO4與30wt% H2O2混合水溶液中，浸泡時(shí)間為15-25分鐘，浸泡后用去離子水清洗干凈。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于所述的堿洗的過(guò)程為采用體積比為1 4 20的25-28襯％濃氨水、 30襯％雙氧水與去離子水的混合溶液，于室溫下將玻璃或石英基片浸泡15-25分鐘，浸泡后用去離子水清洗干凈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于步驟(1)中所述的導(dǎo)電玻璃基片在使用前要用丙酮和乙醇清洗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于所述的丙酮清洗是于室溫下將導(dǎo)電玻璃浸泡在丙酮溶液中15-30分鐘，浸泡后用去離子水清洗干凈；乙醇清洗是于室溫下將導(dǎo)電玻璃浸泡在乙醇溶液中15-30分鐘，浸泡后用去離子水清洗干凈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于步驟(1)中所述的氧化鋅膠體的液體介質(zhì)為去離子水，含氧化鋅的質(zhì)量百分比為:0.01-lwt%，pH值范圍為7-10。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于步驟(1)或(2)中所述的干燥，其條件為在氮?dú)饣蛘呖諝庵懈稍铩?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于步驟(2)中所述的二氧化鈦膠體的液體介質(zhì)為去離子水，含二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 01-lwt%,pH范圍為7-10。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，其特征在于步驟(3)中所得超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜為(氧化鋅/ 二氧化鈦)n， 1彡η彡12，厚度為10 500nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用層層自組裝法制備超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜的方法，包括(1)將基片浸泡在氧化鋅膠體中3-20分鐘，然后用去離子水沖洗或漂洗，干燥后得到表面帶有正電的基片；(2)將上述表面帶有正電的基片浸泡在二氧化鈦膠體中3-20分鐘，然后用去離子水沖洗或者漂洗，干燥，得到表面帶有負(fù)電的基片；(3)依次重復(fù)上述的步驟(1)和(2)，最后于400-500℃燒結(jié)0.5-4小時(shí)即得超親水氧化鋅/氧化鈦薄膜。本發(fā)明的設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低；獲得的薄膜，親水性能良好，還可用于水質(zhì)分析中化學(xué)需氧量的測(cè)定。
文檔編號(hào)C03C17/34GK102219395SQ20111010028
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者張青紅, 李耀剛, 毛睿奕, 王宏志 申請(qǐng)人:東華大學(xué)