本文關(guān)鍵詞：APCVD法鈦系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃制備及結(jié)構(gòu)與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著能源和環(huán)境問(wèn)題的日益嚴(yán)重,建筑節(jié)能已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。建筑節(jié)能鍍膜玻璃的研究是解決建筑節(jié)能問(wèn)題的重要一環(huán),兼具易潔功能的陽(yáng)光控制鍍膜玻璃已經(jīng)成為建筑節(jié)能材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。TiO：由于其化學(xué)穩(wěn)定性、無(wú)毒、廉價(jià)、高折射率以及高光催化活性和超親水性等性質(zhì),使得它成為陽(yáng)光控制易潔薄膜的首選材料。本文在全面綜述Ti02在陽(yáng)光控制易清潔建筑節(jié)能材料領(lǐng)域的應(yīng)用的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了鍍膜反應(yīng)器,制備了一系列鈦系陽(yáng)光控制易清潔薄膜,深入研究了薄膜微結(jié)構(gòu)與透過(guò)率、折射率、親水性和光催化性等性能的關(guān)系,通過(guò)與目前生產(chǎn)線制備的樣品對(duì)比,提出了進(jìn)一步優(yōu)化薄膜結(jié)晶性,陽(yáng)光控制和易潔性能優(yōu)化的思路。本文主要研究?jī)?nèi)容和成果：(1)設(shè)計(jì)了一種新型可兼容浮法玻璃生產(chǎn)線的鍍膜反應(yīng)器,具有強(qiáng)化對(duì)流傳熱效果,在保證鍍膜氣體均布和氣流狀態(tài)屬層流穩(wěn)定的條件下,通過(guò)強(qiáng)化對(duì)流預(yù)熱反應(yīng)前驅(qū)氣體達(dá)到降低鍍膜反應(yīng)溫度,拓寬鍍膜溫度窗口的目的,提升薄膜沉積效率。(2)通過(guò)調(diào)控薄膜沉積溫度、噴嘴移動(dòng)速度和噴嘴與玻璃基板的距離,制備了一系列Ti02鍍膜玻璃樣品。研究結(jié)果表明Ti02薄膜為純銳鈦礦相,反應(yīng)活化能為36.55kJ/mol隨著沉積溫度升高,薄膜生長(zhǎng)速率增加最高達(dá)33.7nm/s。隨著移動(dòng)速度增加,膜厚變薄。隨著噴嘴與玻璃基板的距離增大,薄膜表面變得更加均勻。最優(yōu)工藝條件為600℃、0.1mm/s、9mm,可見光透過(guò)率可達(dá)80%,表現(xiàn)出最優(yōu)的親水性能和光催化性能,2小時(shí)紫外光照后即可表現(xiàn)出超親水性并且能夠降解50%左右的RhB。采用溶膠輔助化學(xué)氣相沉積方法制備了表面覆蓋直徑約200nm細(xì)小均勻的顆粒的銳鈦礦相的Nb:TiO2薄膜。Nb的引入使Ti02鍍膜玻璃近紅外區(qū)域透過(guò)率,降為約60%,加強(qiáng)了陽(yáng)光控制的光譜選擇性。同時(shí),Nb摻雜增強(qiáng)了親水性,光照1小時(shí)即可表現(xiàn)出接觸角小于5°。(3)對(duì)在線陽(yáng)光控制易潔薄膜進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)它是由尺寸小于10nm的Ti02納米晶粒組成,膜厚約為40nm,薄膜生長(zhǎng)速率約為17nm/s,約為實(shí)驗(yàn)室模擬設(shè)備的一半,結(jié)晶性較差,致密度較低,親水性較差,經(jīng)過(guò)4小時(shí)紫外光照才能達(dá)到超親水性標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有表現(xiàn)出一定的光催化效果,薄膜的性能亟需優(yōu)化。(4)依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,生產(chǎn)線上樣品可以通過(guò)優(yōu)化鍍膜反應(yīng)器熱效率,將反應(yīng)器放置溫度更高區(qū)域,或者降低鍍膜反應(yīng)器相對(duì)移動(dòng)速度,并且使反應(yīng)器與玻璃帶距離合適,這樣可以優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)晶性能、光學(xué)性能、親水性和光催化性。
【關(guān)鍵詞】：常壓化學(xué)氣相沉積 鍍膜反應(yīng)器 TiO_2薄膜 陽(yáng)光控制 親水性 光催化
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ171.68
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 引言11-12
• 1.2 建筑節(jié)能鍍膜玻璃簡(jiǎn)介12
• 1.3 建筑節(jié)能玻璃種類12-15
• 1.3.1 陽(yáng)光控制鍍膜玻璃12-13
• 1.3.2 陽(yáng)光易潔鍍膜玻璃13-14
• 1.3.3 低輻射鍍膜玻璃14-15
• 1.4 TiO_2薄膜研究進(jìn)展15-27
• 1.4.1 TiO_2的結(jié)構(gòu)15-17
• 1.4.2 TiO_2鍍膜玻璃的產(chǎn)業(yè)化制備方法17-20
• 1.4.3 TiO_2薄膜在陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃中的應(yīng)用20-27
• 1.5 研究思路與內(nèi)容27-29
• 第二章 模擬浮法在線常壓化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)的設(shè)計(jì)29-41
• 2.1 鍍膜反應(yīng)器的設(shè)計(jì)29-33
• 2.2 鼓泡器的設(shè)計(jì)33-37
• 2.3 氣相混合室的設(shè)計(jì)37-39
• 2.4 氣路的設(shè)計(jì)39-41
• 第三章 實(shí)驗(yàn)部分41-47
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原料41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)裝置41-42
• 3.3 樣品制備42-43
• 3.3.1 基板清洗42
• 3.3.2 原料灌裝42-43
• 3.3.3 薄膜制備43
• 3.4 樣品表征43-47
• 3.4.1 結(jié)構(gòu)表征43-44
• 3.4.2 薄膜形貌表征44
• 3.4.3 光學(xué)表征44
• 3.4.4 親水性表征44
• 3.4.5 光催化性能表征44-47
• 第四章 Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜的制備工藝對(duì)結(jié)構(gòu)與性能的影響的研究47-69
• 4.1 沉積溫度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響47-55
• 4.1.1 沉積溫度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜形貌的影響47-50
• 4.1.2 沉積溫度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響50-52
• 4.1.3 沉積溫度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜光學(xué)性能的影響52-53
• 4.1.4 沉積溫度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜易潔性能的影響53-55
• 4.2 噴嘴移動(dòng)速度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響55-62
• 4.2.1 噴嘴移動(dòng)速度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜形貌的影響56-58
• 4.2.2 噴嘴移動(dòng)速度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜晶體結(jié)構(gòu)的影響58-59
• 4.2.3 噴嘴移動(dòng)速度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜光學(xué)性能的影響59-61
• 4.2.4 噴嘴移動(dòng)速度對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜易潔性能的影響61-62
• 4.3 噴嘴距離對(duì)Ti系陽(yáng)光控制薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響62-68
• 4.3.1 噴嘴距離對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜形貌的影響63-64
• 4.3.2 噴嘴距離對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜結(jié)構(gòu)的影響64-65
• 4.3.3 噴嘴距離對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜光學(xué)性能的影響65-66
• 4.3.4 噴嘴距離對(duì)Ti系陽(yáng)光控制易潔薄膜易潔性能的影響66-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第五章 Nb：TiO_2陽(yáng)光控制易潔薄膜結(jié)構(gòu)與性能的研究69-79
• 5.1 Nb摻雜對(duì)TiO_2陽(yáng)光控制薄膜形貌的影響69-71
• 5.2 Nb摻雜對(duì)TiO_2陽(yáng)光控制薄膜結(jié)構(gòu)的影響71-74
• 5.3 Nb摻雜對(duì)TiO_2陽(yáng)光控制薄膜光學(xué)性能的影響74-76
• 5.4 Nb摻雜對(duì)TiO_2陽(yáng)光控制薄膜親水性的影響76-77
• 5.5 本章小結(jié)77-79
• 第六章 在線Ti系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃的結(jié)構(gòu)與性能的研究79-87
• 6.1 在線Ti系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃的形貌79-80
• 6.2 在線Ti系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃的結(jié)構(gòu)80-81
• 6.3 在線Ti系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃的厚度掃描81-82
• 6.4 在線Ti系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃的親水性82-83
• 6.5 酸堿處理對(duì)在線Ti系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃透過(guò)率的影響83-84
• 6.6 熱處理對(duì)在線Ti系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃形貌的影響84-85
• 6.7 本章小結(jié)85-87
• 第七章 總結(jié)87-89
• 參考文獻(xiàn)89-95
• 致謝95-97
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷97-99
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果99

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;日本開發(fā)出具有耐久親水性能的纖維[J];福建輕紡;2006年02期

2 裘愉發(fā);;纖維的親水性能及親水性的檢測(cè)[J];江蘇絲綢;2011年01期

3 貝聿瀧;親水性纖維[J];合成纖維;1982年01期

4 陳青葵,董曉武;改進(jìn)PP樹脂親水性的研究[J];石化技術(shù);1999年02期

5 王文;張寬翔;趙建華;方應(yīng)翠;;二氧化鈦薄膜親水性恢復(fù)研究[J];真空;2012年02期

6 劉曉俠,陳健;滌綸纖維親水性能和抗靜電性能的研究[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);2005年03期

7 呂德濤;郭憲英;周娟;李榮超;;SiO_2-TiO_2薄膜的制備及光致超親水性能研究[J];涂料工業(yè);2010年06期

8 劉忠;孟大維;陳維義;;納米多孔二氧化鈦薄膜的制備及其親水性能的研究[J];遼寧化工;2006年03期

9 曹玲玲;鄒黎明;倪建華;宣大勝;王依民;;超細(xì)CaCO_3/PP復(fù)合纖維的制備和親水行為研究[J];合成技術(shù)及應(yīng)用;2009年01期

10 譚幗馨;陳榮;寧成云;關(guān)燕霞;田冶;;低溫等離子體表面處理PEGDA/HEMA水凝膠的時(shí)效性及親水性[J];高分子材料科學(xué)與工程;2010年10期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 申樹芳;徐承天;陳邦林;;鍶摻雜對(duì)納米TiO_2薄膜超親水性的影響[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十一屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2007年

2 吳艷香;蔣新;陳喜明;;SiO_2-V_2O_5-TiO_2復(fù)合薄膜光誘導(dǎo)超親水性的研究[A];第三屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集（下）[C];2006年

3 袁偉忠;袁金穎;張風(fēng)波;謝續(xù)明;;PHEMA-g-PCL-b-PEO刷形大分子的合成、表征、結(jié)晶形貌與親水性能研究[A];2007年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2007年

4 趙雪君;納薇;楊鑫;段志剛;柳清菊;吳興惠;;TiO_2薄膜光誘導(dǎo)超親水性能的測(cè)試與表征方法[A];第十屆全國(guó)青年材料科學(xué)技術(shù)研討會(huì)論文集（C輯）[C];2005年

5 陳喜明;蔣新;夏曾敏;王挺;;V_2O_5-TiO_2復(fù)合薄膜光誘導(dǎo)超親水性的研究[A];第一屆全國(guó)化學(xué)工程與生物化工年會(huì)論文摘要集(上)[C];2004年

6 柳清菊;張瑾;朱忠其;王慶輝;靳映霞;吳興惠;;TiO_2薄膜光誘導(dǎo)超親水性作用機(jī)理的研究[A];第五屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅲ[C];2004年

7 李建華;王建華;徐又一;朱寶庫(kù);杜寶山;;TiO_2溶膠對(duì)SMA-PVDF共混合金膜的親水化改性研究[A];第六屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（7）[C];2007年

8 曹征;雷景新;李啟滿;江時(shí)喜;;丁腈橡膠改性聚丙烯力學(xué)與親水性能的研究[A];2002年中國(guó)工程塑料加工應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

9 但年華;肖世維;林海;但衛(wèi)華;;環(huán)氧丙磺酸鈉改性脫細(xì)胞豬真皮基質(zhì)材料的親水性與吸濕動(dòng)力學(xué)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第17分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 焦曉寧 馬瑩瑩;非織造技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)[N];中國(guó)紡織報(bào);2003年

2 劉建勇 天津工業(yè)大學(xué)教授;吸濕與吸水并重[N];中國(guó)紡織報(bào);2014年

3 西艾夫;具有耐久親水性能的纖維[N];中國(guó)紡織報(bào);2002年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 肖谷清;新型苯乙烯系吸附樹脂的研究[D];湖南師范大學(xué);2009年

2 王鐳;親水性PVDF油水分離超濾膜的制備及研究[D];北京化工大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 許華;直流式磁控濺射法制備Ta、N雙摻TiO_2復(fù)合薄膜及其親水性研究[D];東北大學(xué);2013年

2 劉新;APCVD法鈦系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃制備及結(jié)構(gòu)與性能研究[D];浙江大學(xué);2016年

3 王文;二氧化鈦薄膜親水性恢復(fù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

4 申樹芳;摻雜金屬離子納米TiO_2薄膜的制備及超親水性[D];華東師范大學(xué);2008年

5 趙強(qiáng);臭氧處理改性制備親水性聚偏氟乙烯膜（PVDF）的研究[D];北京化工大學(xué);2010年

6 黃晶晶;N/Y摻雜對(duì)二氧化鈦薄膜性能影響的研究[D];南昌大學(xué);2013年

7 李俊錦;城市公共游園中的河溪親水性研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

8 王靚;共混改性聚偏氟乙烯膜的制備及其性能研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2010年

9 張鶴;親水改性聚砜材料的合成及其膜的制備[D];北京化工大學(xué);2012年

10 張曉龍;表面親水性材料的制備及其性能研究[D];浙江理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：APCVD法鈦系陽(yáng)光控制易潔鍍膜玻璃制備及結(jié)構(gòu)與性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：308795