核壳纳米粒子

本研究的目的是合成并表征一种疏水性紫外线( UV )吸收性涂料，用于保护文化历史建筑的瓦片立面。考虑到此类应用的环境和节约问题，使用有毒材料是有限的。以有机改性硅酸盐( ormosil )和二氧化钛-二氧化硅核壳纳米粒子分别作为基体和增强相，制备了一种硅基纳米复合涂层。采用溶胶-凝胶法制备了纳米复合涂层。采用端羟基聚二甲基硅氧烷( PDMS-OH )和正硅酸乙酯( TEOS )形成ormosil基体。采用锐钛矿相二氧化钛纳米颗粒。为了控制它们的光催化活性，制备了二氧化硅-二氧化钛核壳纳米颗粒。采用浸渍提拉和简单刷涂的方法，将纳米复合涂层应用于显微镜载玻片和历史瓷砖上。采用傅里叶变换红外光谱( FT-IR )、X射线衍射( XRD )、透射电子显微镜( TEM )、水接触角和光催化活性测试对涂层进行了表征。结果表明，在不添加剧毒溶剂和催化剂的情况下，在初始溶胶中加入最大量20wt %的PDMS-OH，可得到制备的ormosil透明疏水涂层。ormosil凝胶的FT-IR谱图显示与硅胶相对应的Si-O-Si键。也表明PDMS与二氧化硅网络形成共价键。X射线衍射( XRD )分析表明，经过核壳处理后，TiO2保持了锐钛矿晶型结构。核壳处理纳米颗粒的TEM照片说明了在二氧化钛核周围形成厚度小于4   nm的连续二氧化硅壳层。瓷砖表面的水接触角测试表明，涂层后的接触角从30°增加到97°。