纳米材料与技术课程论文-纳米TiO2自洁净玻璃的制备及应用

1、纳米TiO2自洁净玻璃的制备及应用摘要：随着玻璃结构在高层建筑中的大规模应用，传统的润湿清洁和机械清洁既不经济又不方便,已难以满足现实的要求。自洁净玻璃作为光催化技术应用的典范应运而生，最常用的就是纳米TiO2自洁净玻璃，它利用纳米TiO2薄膜材料良好的光催化活性和光稳定性能，可以有效利用太阳光中紫外线的能量和雨水的冲刷作用,使玻璃保持自然的清洁,清新明朗。 本文通过叙述纳米TiO2自洁净玻璃的背景，阐述其自洁净机理，并综述了自洁净玻璃的制备方法以及应用和发展前景，纳米TiO2光催化自洁净玻璃的成功研制已应用于处理各种环境问题，它将成为新型多功能材料应用于多个领域。关键词：纳米TiO2；自洁净

2、玻璃；制备；应用；发展前景Abstract: As the glass structure in high-rise building the large-scale application of the traditional wet cleaning and mechanical cleaning is neither economic nor convenient, has been difficult to meet the requirements of the reality.Self-cleaning glass as a model of photocatalytic tech

3、nology arises at the historic moment, the most commonly used is the nanometer TiO2 self-cleaning glass, it USES nano TiO2 thin film materials good photocatalytic activity and light stability, can effectively use energy from the sun ultraviolet ray and rain flushing action, make glass keep the nature

4、 clean, pure and fresh and clear.In this article, through narration background of nanometer TiO2 self-cleaning glass, its mechanism of self-cleaning, and self-cleaning glass, the paper summarized the preparation methods, application and development prospect, the successful design of the nanometer Ti

5、O2 photocatalytic self-cleaning glass has been applied in processing all kinds of environmental problems, it will become the new multi-functional materials applied in many fields.Key words: Nanometer TiO2；selfclean glass；Preparation；Application；Prospects for development1 引言近年来，随着人类社会的发展和科学技术的不断进步，建筑

6、物也开始呈现出高层化的特征，玻璃建筑材料如玻璃幕墙、玻璃屋顶、玻璃结构等也逐渐在高层建筑中大规模的被应用，而且工业化的加剧使得环境污染源不断增加，玻璃建材暴露在空气中更容易粘附污染物而变脏，因此高层建筑物玻璃的清洁问题变得越来越突出，采用传统的润湿清洁和机械擦窗清洁既不经济又不方便，工人工作效率因污染物增多而降低，并且在工作中存在很大的风险，因此不能满足现代城市玻璃清洁的需求。寻求一种具有自我清洁功能的玻璃已成为世界各国研究的热点和难点。随着建材行业的发展和科研水平的提高，更为了满足现实的需求，一类表面结合TiO2材料，在光照条件下，具有抗菌、分解油污和有害气体，具有表面自洁净功能的光催化建材

7、随之发展起来。应用的锐钛型纳米TiO2是一种白色、无毒、价廉的化学原料，当光照射时可以直接利用包括太阳光在内的各种途径的紫外光，在室温下对各种有机的或无机的污染物进行分解或氧化，从而除去空气中和建筑材料表面的污染物1。TiO2作为光催化剂可以广泛用于环境改良、有机化合物改性、自洁净材料等方面。将TiO2与玻璃相结合，利用TiO2光催化活性，不仅能够保持原始玻璃的功能，而且因TiO2的光催化作用，它几乎可以降解所有的有机物质，在水或者风力的作用下使污垢自动脱离。它还可以氧化除去大气中的氮氧化物和硫化物等有害气体，并且具有杀菌除臭的功能。光催化剂TiO2是玻璃自洁净过程的关键物质，影响TiO2薄膜

8、的各种因素都会直接或间接地影响到玻璃的自洁净功能。因此制备自洁净玻璃的关键就是自洁净玻璃表面TiO2薄膜的制备，它采用特有的镀膜工艺(目前主要是溶胶凝胶法和磁控溅射法)在玻璃表面上制备纳米TiO2薄膜，利用该薄膜的优良特性使玻璃具有在光催化条件下的抑菌、杀菌和防雾等自洁净性能2。这种玻璃不需要擦洗，遇到太阳光或荧光灯、紫外线照射后，在外界光的激发状态下会使附着在表面的有机物、污染物变为CO2和水且自动消除，免除了玻璃建材清洗的烦恼，节约了水资源，也避免了清洗剂对环境的污染，被称为“绿色玻璃”。 除已被广泛用于高级建筑物的玻璃幕墙装饰玻璃，还用于盖板玻璃、汽车玻璃、高档玻璃镜等。自洁净玻璃具有能

9、耗低、易操作、除净度高等特点，尤其对一些特殊的污染物具有比其他方法更突出的去污效果，而且没有二次污染等，成为多相光催化领域的研究热点，具有广泛的应用前景。2 自洁净玻璃的研究现状自洁净玻璃可以定义为：通过在玻璃表面形成光催化薄膜，在阳光的作用下，以其特有的强氧化能力，将玻璃表面的几乎所有的有机污染物完全氧化并降解为相应的无害化合物，从而对环境不会造成二次污染，玻璃表面具有超亲水性，使玻璃表面具有自洁、防雾和不易再污染的功能。目前广泛研究的半导体光催化剂大多数属于宽禁带的n型半导体氧化物，如金属氧化物和硫化物3。常见的催化剂有TiO2、CdS、ZnO、WO3、SnO2等，其中TiO2、CdS和Z

10、nO的光催化活性最高，但CdS、ZnO在光照条件时不稳定，常因光阳极腐蚀产生Cd2+、Zn2+，这些离子对生物有毒性，相比之下，TiO2不仅具有很高的光催化活性，而且耐酸碱、耐光化学腐蚀、成本低、无毒，而且与玻璃表面具有很好的附着性能，这就使TiO2成为自洁净玻璃应用最多的光催化剂。而采用纳米级粒径的TiO2，可大大提高光催化剂的活性，在自洁的同时，这种纳米级涂层还能不断分解有机涂料挥发出的甲醛、苯、氨气等有害气体，杀灭室内空气中的各种细菌和病毒以及吸烟带来的气味，有效地净化空气，减少污染。自洁净玻璃有着较好的自洁性、光催化性、超亲水性和近红外光谱的特性。目前自洁净玻璃的制备方法中，各有其优点

11、：为便于进行改性处理，溶胶-凝胶法较优；而要大面积镀膜则采用磁控溅射法；要获的性能优良且稳定性较好的则多采用化学气相沉积法。许多研究者分别用这些方法制备了自洁净玻璃并对其进行了光催化效率实验。因制备方法、实验条件、目标降解物、测试仪器等方面的的差异，结果相差悬殊，不宜直接进行比较，但其结果也可以作为一个参考了解自洁净玻璃的光催化性能。目前国内外对于自洁净玻璃的研究已由实验室转入生产阶段，生产出的自洁净玻璃与预期效果相当。但仍存在一些问题：一方面如玻璃表面涂覆半导体膜的牢固性及使用中受到的磨损，另一方面如其光催化活性的衰减，长期光照射下薄膜催化剂的活性有一定的减弱，到底能使用到什么程度，其寿命如

12、何还未有度量。目前，仅皮尔肯顿公司介绍了其自洁净玻璃的使用寿命为10年，国内还未涉及此问题。3 自洁净玻璃的原理3.1 光催化的自洁净玻璃表面的TiO2薄膜是一种具有光催化活性的纳米材料。纳米级TiO2本身是一种半导体，它在吸收一定波长的光能后产生自由电子(e)空穴(h+)对，并与其表面吸附的OH-和O2作用生成羟基自由基OH和超氧化物阴离子自由基O2-，新生成的OH羟基自由基具有很强的氧化能力，它直接氧化细胞壁、细胞膜和细胞内的组分，导致细菌死亡或变异。玻璃表面吸附了空气中的有机物和无机物后，有机物不易溶于水，时间一长，形成污垢，表面变脏。而且这些有机污垢在水中的溶解度小，用水很难擦洗干净。

13、如果在玻璃表面涂覆一层TiO2膜，利用一定条件使其发生上述的氧化钛的光催化反应可以把吸附在氧化钛表面的有机物分解为二氧化碳和水，剩余的无机物则被雨水冲刷干净，实现自洁。3.2 防雾将TiO2镀在基片上制备成薄膜，与粉体TiO2相比有一个特殊的性质，即超亲水性。在通常情况下，将水滴在TiO2薄膜表面，表面与水有90°以上的接触角，但在紫外光的照射下，水的接触角减小，甚至达到0°(水滴完全浸润氧化钛薄膜表面)，显示了薄膜的亲水性。光照停止后，薄膜表面的这种亲水性可以维持数小时甚至几天，随后又慢慢地恢复到紫外光照射前情况，薄膜具有的这种性质被称为超亲水性。再用紫外光照射，则再次表

14、现出超亲水性，采用间歇紫外光照射就可以使得薄膜表面始终保持超亲水性。在紫外光照前，水滴与TiO2表面的接触角为91°，紫外光照后，接触角逐渐减小，最后接触角为0°，即水滴平铺在氧化钛表面。3.3 抗菌掺杂在TiO2光催化膜表面的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在光照 20min 内灭菌率达到 90%，80min可全部被杀灭。 在室内照明光源如日光灯照射下，紫外光强为 1m/cm210m/cm2，同样可以起到杀菌作用12。将涂覆TiO2薄膜的卫生陶瓷应用于医院可杀死附着于墙面的细菌；用于浴室，可减少由于地面和墙上积聚的肥皂细菌作用而引起的粘稠状物质等，起到防滑和防污的作用；用于卫生间

15、，可明显降低其中的氮气浓度，使人不会有不适的感觉。3.4 净化空气紫外光照射TiO2光催化膜，光催化剂受激发产生的电子-空穴对能将空气中有机或无机的污染物如氮氧化合物(NOX)、甲醛(HCHO)、二氧化硫(SO2)等直接分解成无害的物质， 达到净化空气的目的13。将TiO2涂覆于建材混凝土表面用于道路两侧，在光照下可以产生光催化作用，有效地将汽车尾气排放的 NOX氧化成危害相对较小的 HNO3，同时将SOX氧化，从而净化了空气。4 纳米TiO2自洁净玻璃的制备方法纳米自洁净玻璃是利用相应的镀膜技术, 在普通玻璃表面镀制一层纳米级 TiO2薄膜, 成膜方法现采用较多的主要有溶胶凝胶(Solgel

16、)法、磁控溅射法和化学气相沉积(CVD) 法。4.1溶胶凝胶法该法利用易水解的钛盐在某种溶剂中与水发生反应, 经水解缩聚形成钛溶胶, 将溶胶涂覆在洁净的玻璃表面, 镀膜后的基片经干燥、热处理后形成纳米 TiO2 薄膜。溶胶凝胶法工艺制膜的关键在于溶胶的配制: 为了使玻璃基片上的溶胶膜迅速水解而得到具有一定厚度的透明薄膜,溶胶的配制应使成膜物质、溶剂、有机交联和催化剂之间的比例达到最佳,薄膜配制过程中, 要控制的主要参数为溶胶的粘度、基片的提拉速度。溶胶凝胶法制备自洁净玻璃有几大优点: 技术易于掌握；易于在先躯体溶液中进行掺杂改性；能够获得高度均匀的多组分氧化物涂层；容易获得纳米级粒子尺寸的涂层

17、；可制备别的方法不能制备的材料,如有机无机复合涂层。但该法也有其缺点: 不易大规模生产, 膜层均匀性不易控制, 尤其是大尺寸的玻璃； 由于需要热处理, 因此能耗较高。用溶胶凝胶法在钠钙玻璃基片上制备纳米 TiO2 光催化膜,膜层均匀且表面附着力好,有良好的化学稳定性、亲水性和较高的光催化活性。用溶胶凝胶法对二氧化钛进行掺银改性,该掺杂技术简单易行, Ag-TiO2自洁净玻璃对污染物显示出了更高的降解特性, 鉴于该法的优良特性,已广泛应用于制备TiO2 膜层。4.2磁控溅射法磁控溅射法镀膜是比较成熟的工艺,生产自洁净玻璃是以钛为溅射靶材,在惰性气体和氧气混合的气氛下, 保持一定的混合气压力,在玻

18、璃上溅射成均一透明致密的TiO2薄膜。该法的优点在于: 硬度高、透明性好；成膜均匀, 能连续化生产大面积的镀膜玻璃且对环境的污染比较小；但其设备复杂投资较大。4.3化学气相沉积法该法是用有机钛化合物或四氯化钛作为原料,先将它们蒸发变成气态,然后随载气输送到镀膜器中, 最后蒸汽在玻璃表面发生分解、水解或热解反应, 形成 TiO2薄膜。化学气相沉积法的优点在于: 颗粒纯度高、粒径分布窄、化学稳定性好、能够连续在生产线上直接镀膜,膜层材料消耗少,成本低，是目前最有发展前景的生产方法之一。但设备比较复杂，反应气体温度、流量以及沉积温度均需要精密控制，基建投资高；反应气体挥发容易造成污染；不容易制备多组

19、分复合膜。综合三种方法的特点来考虑, 虽溶胶凝胶法操作容易，国内较流行，但从实际生产效果来看,要得到大面积、高质量、低成本的自洁净玻璃，还需采用 CVD 法。CVD 法生产的自洁净玻璃性质稳定且比较优良，可能将是自洁净玻璃研制的主要方向。5 纳米TiO2自洁净玻璃的制备工艺流程5.1 清洗玻片暴露于大气中的玻片表面容易受到污染，表面上附着一些物质或能量等污染物。 最初的污染常常是玻片表面本身形成过程中的一部分。 玻璃发生的吸附现象、化学反应、浸析和干燥过程、机械处理以及扩散和离析过程都使各种成分的表面污染物增加。 自洁净玻璃是在普通玻璃上制备纳米 TiO2薄膜或复合膜而制成的，玻片上的污染物会

20、影响在它上面形成的薄膜的性质，因此在镀膜前必须对玻片进行清洗，玻片清洗是自洁净玻璃的研制步骤中很重要的一道工序。 目前，常见的清洗方法主要有：手工清洗法、浸洗法、喷射清洗法、超声波清洗法、蒸气脱脂清洗法。5.2 制备薄膜二氧化钛(TiO2)光催化膜在近年来得到广泛的研究应用，尤其是在平板玻璃的表面已得到有效的应用。这种TiO2光催化膜的制备方法有：金属钛的加热阳极氧化、电子束沉积、离子溅射、化学气相沉积、金属有机化学气相沉积、等离子体增强的化学气相沉积、热溶胶以及溶胶凝胶法等近10种方法，但制作“自洁玻璃”工艺中应用最多的是溶胶-凝胶法。其生产流程大致为：玻璃原片备制清洗干燥入镀膜池镀制烘干进

21、入热处理炉烧结出炉降温冷却产品检验包装出厂。其中采用溶胶-凝胶镀膜法制作生产自洁玻璃有以下几大优点：a) 通过简单的设备可涂较大的复杂形状的玻璃基板；b) 能够获得高度均匀的多组分氧化物涂层；c) 热处理所需温度较低；d) 可获得纳米级粒子尺寸的涂层；e) 容易引入微量元素，掺杂改性；f) 可改变膜的表面结构和性能；g) 可制备别的方法不能制备的材料，如有机-无机复合涂层。为了阻止玻璃本体内的碱金属离子进入纳米TiO2薄膜，影响其光催化除菌防雾效果，多采用二次镀膜的方法来阻断碱金属离子向膜层的渗透15。也可以采用其他物理化学方法对玻璃原片进行处理来达到相同的目的。因此，目前能够提供的自洁净玻璃

22、基本为双面膜，这对提高产品的有效性非常有益。采用溶胶凝胶法工艺制作“自洁玻璃”，可以通过控制溶胶组成、提拉速度和热处理工艺制度，在钠钙平板玻璃基片上制备出具有光催化活性的二氧化钛(TiO2)薄膜，可实现玻璃的自洁和易清洗功能。因此，这种表面涂覆了TiO2光催化剂的“自洁玻璃”完全可以有效地对付脏物。并且可以用来钢化和热弯夹层，进一步加工成安全玻璃使用。6 自洁净玻璃的应用6.1 TiO2玻璃光催化性能的应用作为空气净化材料,玻璃型TiO2不仅能将房间内新建材、粘接剂等产生的甲醛,吸烟产生的乙醛、家庭灰土等产生的甲硫醇等有机异臭在紫外线照射下分解而消除掉,还能分解油分和有机的表面污染。TiO2光

23、催化剂与一些气体吸附剂(沸石、活性碳、SiO2等)相结合在弱紫外光激发条件下就可有效地降解低浓度有害气体。对室内主要的气体污染物甲醛、甲苯等的研究结果表明,污染物的光降解与其浓度有关。在高浓度条件下,反应生成中间产物富集在TiO2周围,阻碍了光催化反应的进行,去除效率很低;在较低浓度(如100ppm)以下,TiO2表面没有中间产物生成,甲醛和甲苯可比较完全地被TiO2光催化分解为CO2和H2O。而日常空间中这些气体浓度都非常低。在居室、办公室窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷TiO2光催化玻璃可有效地降解这些有机物,净化室内和室外空气。TiO2光催化玻璃对乙醛等臭气的光照射反应显示:当气体的初始浓度大

24、时只有在紫外光照射下才具有明显的消臭效果,而当其浓度低时,通常的荧光灯就可将其完全分解。量子效率的测定结果表明,进行低浓度乙醛的光催化反应时,普通荧光灯的效率比紫外光源要高得多,对其它臭气如甲硫醇、硫化物、氨气等也观测到同样的现象。人们对臭气很敏感,但其实际浓度都很低,一般在10ppm以下,这样的浓度只要使用白色荧光灯所含的紫外光量就足以将其除去。6.2 超亲水自清洁性能在建材中的应用真正清洁的玻璃表面是高度亲水的(即水的接触角为零),但在环境空气中,由于吸附污染物分子,值将不断增大,亲水性变差,当>5°且玻璃表面温度低于大气所含水汽对应的饱和蒸汽压温度时,就会发生结雾现象。玻

25、璃表面结雾,会给人们的生产和生活带来诸多不便,如降低运载工具运行的安全性,造成眼睛片、浴室镜子、仪器镜头的影像模糊等。利用TiO2表面的超亲水特性,可使表面具有防污、防雾、易洗、易干等特性,在建筑物窗玻璃、运输工具的窗玻璃、挡风玻璃及后视镜、浴室镜子、眼镜镜片、测量仪器的罩玻璃等物品表面涂敷一层TiO2玻璃时,即使空气中的水分或蒸气凝结,冷凝水不会形成单个水滴而是构成均匀的水膜,所以表面不会发生光散射的雾,表面可维持高度的透明性。高层建筑的玻璃幕墙清洗非常不方便,而且具有较高的危险性。如果其表面有TiO2玻璃,可以预计,不但玻璃表面本身不易被污染和变脏,雨水就可以将表面的污物冲刷洗干净。这种亲

26、水TiO2玻璃可以应用于不同工业材料的防雾镜子、玻璃及自清洁涂料。由于玻璃与水的浸润角是决定其自清洁性能至关重要的因素,因此如何提高TiO2玻璃的超亲水性,研究了SiO2的添加量与其对TiO2玻璃光生超亲水性影响的关系。发现当SiO2在氧化钛玻璃中的添加量为15%时对于与水的接触角是最有效的。对于锐钛矿向金红石的转变和锐钛矿的晶粒长大具有抑制作用,并具有较大的表面积。7 自洁净玻璃的发展趋势与前景近些年来，我国一些大专院校和科研机构的广大科技工作者对自洁净玻璃开展了深入的研究，取得了许多令人欣慰的成果。这种TiO2基玻璃自洁净玻璃应用于建筑幕墙玻璃，可以长久保持其清洁明亮，大大减少清洗保养的费

27、用；应用于室外尤其是公共环境、道路等玻璃灯具的照明，可免去清洁维护费用，并显著提高照明效果；用于汽车玻璃和车用后视镜，不仅免于经常清洁，而且可使雨水迅速扩散挥发，大大提高驾驶人员的视线，提高汽车驾驶安全性；自洁净玻璃还可用于太阳能电池盖板、太阳能热水器玻璃，它将明显地提高光-电、光-热转化效率。专家们指出，这一产品的开发成功，大大推动了我国自洁玻璃的生产应用及市场启动的步伐。自洁玻璃因性能优越，可以广泛应用于高层建筑物的幕墙、窗玻璃和汽车玻璃等领域，产品市场极为看好。现已成为国际市场绿色环保玻璃热销的焦点。目前，我国的“二氧化钛光催化玻璃”和“TiO2玻璃自洁净玻璃”不久将批量上市，这将大大推

28、动我国二氧化钛光催化膜自洁玻璃产品的开发、研制及推广应用的步伐，并成为了自洁玻璃销售市场的亮点。另据有关资料介绍，2014年我国平板玻璃生产已超过5亿重量箱，其中建筑用玻璃超过7亿m2，汽车用玻璃超过2000万m2，特殊行业用玻璃超过85万m2，今后，这些玻璃的大部分将被功能玻璃所替代。随着社会的进步，市场前景会越好。2015年，功能建筑玻璃的需求量超过2亿m2，其建筑玻璃市场每年将超过150亿元，这个数字约占平板玻璃总量的1/6左右，与经济发达国家80%的玻璃都使用功能玻璃的数量相比，还有较大差距。目前国内自洁净玻璃的消费能力偏低, 但近年来,基本建设投资规模迅速增大, 建筑业得到蓬勃发展,

29、 国内各大城市的公共建筑物、高层写字楼、购物中心及星级宾馆建筑物玻璃用量正迅猛上升。“自洁玻璃”等绿色环保建材的需求量每年以10%的增幅上升，再加上国内环保意识的增强以及人们更加注重生存质量, 自洁净玻璃的市场前景是非常广阔的。8 自洁净玻璃面临的问题虽然自洁净玻璃技术最近十多年得到了较快发展，但从整体上看目前仍处在产业化开发的前期，许多机理还有待于验证，其应用程度受到一定制约，主要原因是：a)太阳能利用率低。由于TiO2薄膜的能带结构决定了膜层只能够吸收可利用太阳光中的紫外线部分，TiO2被激发产生的空穴-电子对虽然具有很高的氧化能力，但其光吸收仅限于紫外光，部分尚不足照射到地面太阳光能量的

30、10%，对太阳光的利用率比较低，是目前生产的自洁净玻璃需要解决的首要问题。b) 量子产率低，总反应速度慢。光生载流子(h+ e-)很容易重新复合，直接影响光催化效率、杀菌、防雾效果。4%10%量子产率远满足不了自洁净玻璃的使用要求。要想强化玻璃自洁净效果就必须有新的技术来阻止光生载流子的重新复合，这也是自洁效果不明显的主要原因之一。c) 大面积镀膜工艺在技术上尚有难度，尤其是在大面积条件下如何保证 TiO2薄膜中的锐钛矿型结构，提高膜层均匀一致性和在热加工后的自洁净效果验证等方面还有待于做更多的工作。d) 目前的自洁净玻璃功能的明显实现要借助于一定的试验条件，尤其是辅助紫外光的照射，自然太阳光

31、条件下的自洁净防雾效果不显著。上述关键问题的根本解决有待于深入的基础研究尤其是应用基础研究。 就光催化反应来说，关键在于提高光催化反应的活性和选择性，提高光量子产率，将其激发波长扩展到可见光区，提高光能利用率。9 结论玻璃幕墙就像一面面硕大无比的镜子，为人们推出了一幕幕变幻莫测的城市风景画面。近年来，幕墙玻璃也在不断推陈出新，自洁净玻璃作为一种生态建筑材料和环境协调型材料，在环境保护、污水处理、空气净化等方面具有广泛的应用前景，在建筑幕墙中也得到了较快的应用和发展。TiO2薄膜光催化剂由于其较宽的禁带宽度、高的折射率和机械强度以及稳定的化学性能，其薄膜材料在紫外光照射下，能产生活性自由基，自由

32、基能分解有机化合物，具有杀菌和自清洁等作用，在包括玻璃幕墙等众多领域中具有广泛的应用前景。研发具有抗菌和自净化功能的自清洁材料对保护环境和实现可持续发展具有重要意义,这类新型功能材料的使用面极广,具有广阔的发展和应用前景。但是,目前自清洁材料的产业化受到了一些技术上的制约：其在可见光下的光催化效率太低, TiO2膜的大面积制备技术也不够成熟,自清洁性能的持久性还有待提高等。今后的自清洁材料将会朝着光催化效率更高,自清洁性能更稳定的方向发展。同时,自清洁材料的应用领域还可以不断的拓宽,如空气净化、污水处理、光催化反应器和太阳能电池组件等。目前，虽然自洁净玻璃的理论基础及应用研究都还不是非常成熟，

33、所生产的产品离实际应用有一段距离，但是作为一种新型材料，自洁净玻璃所显示的优异性能是不容忽视的。随着研究的深入，自洁净玻璃将在改善我们的生存环境，给我们的日常生活带来更多的便利方面起到重要作用；TiO2薄膜在各项领域的应用将会越来越广泛，它将在科技、生活等方面发挥巨大潜力。只有通过不断的研究和探索,才能更大的发挥光催化自洁净材料的作用,使它能满足人们对较高生活质量参考文献：1 赵云云 .玻璃幕墙的光污染与防治措施 J.门窗 ,2008,2(4):23-27.2 徐美君,白玉.自洁玻璃的开发应用与市场前景 J. 建材发展导向 2007(6):39-45.3 周圆, 李长虹.TiO2自洁玻璃制备及

34、其应用 J. 2007,29(2):23-25.4 樊新民, 洪洋. 自清洁纳米 TiO2/SiO2 复合薄膜的制备与性能 JJ. 人工晶体学报, 2013, 42(9): 1819-1825.5 王乐, 杜云贵, 李建光, 等. 玻璃表面纳米薄膜的超亲水机理研究J. 厦门大学学报 (自然科学版), 2013, 6: 015.6 王东, 贺军辉, 刘红缨. 二氧化硅纳米颗粒/硅树脂复合超疏水功能涂层的制备和性能研究J. 影像科学与光化学, 2011, 29(5): 372-382.7 付益平. 二氧化钛薄膜的制备及光催化性能研究 DD. 武汉科技大学, 2006.8 罗东卫, 程永清, 秦华宇

35、. 纳米 TiOJ. 工业催化, 2009, 17(6).9 张天, 袁成清, 张彦, 等. 纳米 TiO 2 对船用太阳能电池板玻璃盖片光学性能的影响J. 功能材料, 2016, 47(3): 3070-3073.10 方建辉, 韩国彬, 刘小文, 等. 溶胶-凝胶法制备玻璃基增透自清洁薄膜J. 2013.11 陶小娟. 纳米涂层的研究现状及应用技术J. 甘肃科技, 2009, 9: 028.12 余火根, 余家国, 程蓓, 等. 后处理对 TiO2 纳米薄膜的表面结构和光催化活性的影响J. 无机化学学报, 2003, 19(8): 873-878.13 刘付胜,等.自洁防雾玻璃J.玻璃,2

36、002,29,(3):161714 黄代勇,等.热处理温度对 TiO2薄膜性能的影响J .武汉理工大学学报,2002,(6):1315 谢强,王取泉,魏正和,等.TiO2薄膜的结构和光学性质的研究J.武汉大学学报,2002,48(5):593-596.16 余家国, 赵修建, 赵青南. TiO2 涂层自洁净玻璃的制备及其特性研究 J. 太阳能学报, 1999, 20(4).17 秦建中, 张元东. 自洁净玻璃与纳米技术的应用J. 玻璃, 2004, 31(4): 13-15.18 庞世红. 光催化自洁净玻璃研究开发现状及应用前景J. 中国建材, 2004 (10): 49-51.19 张馨,

37、陈红, 高锦岳, 等. 纳米自洁净玻璃的光催化活性, 紫外-可见光透过率及亲水性J. 功能材料, 2004 (z1): 2001-2004.20 方向红. 自洁净玻璃纳米 TiO2 薄膜制备的研究进展J. 安徽化工, 2010 (2010 年 1): 21-24.21 罗静, 李娟, 范功端, 等. 纳米 TiO2 光催化自洁净玻璃的制备及应用研究进展J. 微量元素与健康研究, 2009, 26(2): 61-63.22 方向红. 自洁净玻璃的研究综述J. 安徽職業技術學院學報, 2006, 5(3): 9-13.23 唐洁影,张旭苹,孟莉莉.纳米晶体 TiO2多孔膜的制备J.光电子技术,20

38、03,23(4):215-218.24 王承遇,卢琪,张国武,陶瑛.玻璃表面功能膜的进展J.玻璃与搪瓷,2001,29(5):39.25 余家国, 赵修建. 多孔 TiO2 薄膜自洁净玻璃的亲水性和光催化活性J. 高等学校化学学报, 2000, 21(9): 1437-1440.26 张新蓉. 自洁净玻璃的制备及其功能化研究D. 太原理工大学, 2010.27 赵春芳. 自洁净玻璃J. 化学教学, 2004 (11): 31-32.28 张新蓉, 魏丽乔, 李宝碧, 等. 纳米 TiO_2 自洁净玻璃的制备及抗菌性能研究J. China SAMPE'2008 国际学术研讨会论文集, 2

39、008.29 张继军, 王新民, 刘元新, 等. 自洁净玻璃光催化性能的表征问题J. 2004 年中国纳米技术应用研讨会论文集, 2004.30 艾博理. 自洁玻璃的开发应用与市场J. 建筑玻璃与工业玻璃, 2007 (8): 14-24.31 余火根. 纳米二氧化钛光催化材料的可控制备与光催化活性D. 武汉理工大学, 2007.32 付益平. 二氧化钛薄膜的制备及光催化性能研究 DD. 武汉科技大学, 2006.33 刘太奇, 操彬彬, 王晨. 纳米 TiO2 自清洁材料的研究进展J. 新技術新工藝, 2010, 2010(10): 73-76.34 徐元强, 李有东, 王晓奇. 纳米材料及

40、其在汽车上的应用J. 汽车与配件, 2002 (49): 22-23.35 刘太奇, 操彬彬, 王晨. 纳米 TiO2 自清洁材料的研究进展J. 新技術新工藝, 2010, 2010(10): 73-76.36 辛荣生, 林钰, 蔡彬, 等. 纳米锐钛矿型 TiO_2 薄膜的制备及分析 Preparation and Analysis of Nano-Crystallite Anatase Phase TiO_2 Thin FilmsJ. 稀有金属, 2011, 2: 98-102.37 吴延鹏, 马重芳. 光催化技术在建筑环境与设备中的应用及研究现状J. 暖通空调, 2006, 36(3):

41、 29-31.38 刘琴华. 溶胶凝胶工艺制备二氧化钛自清洁薄膜的研究D. 浙江大学, 2004.39 罗仲宽, 蔡弘华, 刘剑洪, 等. TiO_2 薄膜玻璃钢化后光照超亲水性的研究J. 2004.40 降中杰, 牛巧利, 许迪, 等. 锐钛矿二氧化钛纳米线的水热制备及其表征J. 纳米加工工艺, 2007, 4(2): 42-45.41 任成军. TiO2 薄膜光催化剂的制备及结构与性能研究J. 成都: 四川大学, 2004.42 陈达. TiO2 纳米材料及其复合体系在光电化学领域中的应用研究D. 合肥: 中国科学技术大学, 2008.43 张战营, 姜宏, 黄迪宇, 等. 浮法玻璃生产技

42、术与设备J. 化学-r ak 出版社, 2005.44 方向红. 纳米 TiO 2 薄膜的制备及性能研究J. 工业水处理, 2010, 30(3): 51-53, 54.45 蒋波, 段学臣, 周志超, 等. SiO 2-TiO 2 自清洁防反光薄膜的制备与表征J. 无机材料学报, 2011, 26(4): 375-380.46 周林. 二氧化钛光催化转化氮氧化物研究D. 天津大学, 2007.47 张全勤, 张继文. 纳米技术新进展M. 国防工业出版社, 2005.48 徐瑞芬, 许秀艳, 付国柱. 纳米 TiO2 在涂料中的抗菌性能研究J. 北京化工大学学报, 2002, 29(5): 4

43、5-48.49 张玉林, 冯辉, 马维新. 纳米多功能外墙涂料的研制J. 新型建筑材料, 2002 (3): 18-21.50 杨毅, 卫巍. 复合纳米 TiO2 建筑涂料J. 化学建材, 2002, 18(2): 16-18.51 潘晓燕, 马学鸣. 纳米 TiO2 的应用J. 自然杂志, 2001, 23(1): 29-33.52 崔晓莉, 江志裕. 纳米 TiO2 薄膜的制备方法 JJ. 化学进展, 2002, 14(5): 325-331.53 崔晓莉, 沈杰, 任达森, 等. 纳米 TiO2 薄膜的热致亲水性与光致亲水性机理J. 化学通报, 2003, 66(3): 203-206.

44、54 任达森, 崔晓莉, 张群, 等. 常温下纳米 TiO2 薄膜的制备及其超亲水性研究J. 真空科学与技术, 2002, 22(6): 421-424.55 邹博, 吴凤清, 阮圣平, 等. 纳米 TiO2 薄膜的制备及其紫外光吸收性能的研究J. 功能材料, 2004, 35(5): 618-620.56 尹荔松, 周歧发. 纳米 TiO2 薄膜的制备及其光学特性研究J. 中山大学学报: 自然科学版, 2000, 39(4): 52-56.57 陈小兵, 成晓玲, 余双平, 等. 纳米 TiO2 薄膜制备技术研究进展J. 精细石油化工进展, 2004, 5(2): 23-29.58 夏阳,

45、秦晴, 何瑾馨. 改性纳米 TiO2 薄膜光催化降解染色废水J. 印染, 2008, 34(4): 31-33.59 孟凡明, 周明飞, 蔡琪, 等. 纳米 TiO2 薄膜的制备与表面形貌研究J. 真空科學與技術學報, 2008, 28(1): 72-77.60 梁亚红, 竹涛, 马广大. 溶胶-凝胶法制备纳米 TiO2 薄膜的研究J. 西安建筑科技大学学报: 自然科学版, 2006, 38(6): 799-803.61 高如琴, 程萌, 黄豆豆, 等. 纳米 TiO2 薄膜的制备与光催化性能研究J. 人工晶体学报, 2012, 41(3): 675-679.62 万晔, 杨龙刚, 于欢. 溶胶凝胶法制备纳米 TiO2 薄膜及其性能的研究J. 瀋陽建築大學學報 (自然科學版), 2009, 25(1): 139-142.63 李晓平, 吴凤清. 纳米 TiO2 光催化降解水中有机污染物的研究与发展J. 功能材料, 1999, 30(3): 242-245.64 范崇政, 肖建平, 丁延伟. 纳米 TiO2 的制备与光催化反应研究进展J. 科学通报, 2001, 46(4): 265-273.65 韩彬, 王勇, 韩涛. 玻璃涂层的制备与性能研究J. 中国表面工程, 2002, 15(1): 35