第四章自清洁玻璃的研究进展..ppt

自清洁玻璃的研究进展 Self-cleaning glass 　所谓自清洁玻璃,是指普通玻璃在经过特殊的物理或化学方法处理后,其表面产生独特的物理化学特性,从而使玻璃不再通过传统的人工擦洗方法而在自然雨水的冲刷下达到清洁一新的状态。 自清洁玻璃按亲水性分类 超亲水性自清洁玻璃的自清洁功能表现为两方面: 一是靠其表面对水的亲和性,使水的液滴在玻璃材料表面上的接触角趋于零 二是光催化分解有机物的能力, TiO2 在紫外光或可见光照射下,当照射光子的能量大于或者等于其能带宽度的时候,介带中的电子被激发,越过价带进入导带,在导带和价带上形成电子- 空穴对,电子、空穴具有不同的活性 分别与吸附在TiO2表面的有机物质发生氧化还原反应,生成水和CO2 ,从而达到降解有机物的目的。 无机物在雨水的冲刷下也得到清洁 目前它已被广泛用于盖板玻璃、汽车玻璃、高档玻璃镜以及高级建筑物的玻璃幕墙装饰 近年来，国际国内采用二氧化钛(TiO2)光催化建材产品的开发日益增多，尤其是表面含有二氧化钛光催化的“自洁玻”产品更为引人注目 有关人士介绍说： “以前使用的窗玻璃每年要清扫6次，而改用光触媒玻璃，每年只需清扫1次，具有很好的保洁效果。” 光触媒玻璃在欧美等国首先向家庭住宅出售，使住宅玻璃保洁省力省时 当前日本光触媒玻璃主要用于办公大楼，可将玻璃清扫的次数降下来，可节省经费，容易收到立竿见影的效果，将来准备进一步在住宅玻璃方面应用 自洁玻璃的品种 “自洁玻”产品包含：“防污玻璃”、 “亲水玻璃”、 “憎水玻璃”、 “憎油玻璃”、 “杀菌玻璃”等，新玻璃品种的不断涌现和问世已引起世界 二氧化钛(TiO2)光催化膜在21世纪得到广泛的开发应用，尤其是在平板玻璃的表面处理方面 日本、法国、美国、英国及我国科技人员及玻璃生产商们均采用TiO2光催化膜镀制成“自洁玻璃”，得到验证 在国外，日玻璃厂商采用此项技术已生产出新颖的抗菌玻璃，并将这种抗菌玻璃推广应用于医院、制药、食品等需要杀菌的环境工程领域建筑玻璃门窗及玻璃器具 由于抗菌玻璃是在平板玻璃的表面镀制一层抗菌功能膜，因此，凡是能够或应该使用玻璃的地方，都可以使用抗菌玻璃 抗菌玻璃是平板玻璃及其制品的升级替代品，但就其突出的抗菌、抑菌功能来讲，更适于应用在医疗、卫生、医药、食品、家电、车船、特种建筑等行业需控制细菌孪生的场所 国际发展动态 日本是最早开发应用自洁玻璃的国家之一，除日本外，英国、美国的玻璃加工制造商也在加快研制、开发、推广应用的步伐 英国皮尔金顿玻璃公司已走在前列，并将推广应用，目前英国皮尔金顿公司、美国PPG公司都已推出自洁玻璃的上市产品 (1) 英国皮尔金顿公司： 英国皮尔金顿玻璃公司在开发应用TiO2光催化自洁净玻璃方面已走在欧、美玻璃商的前列，并在2002年底之前把该产品推广到欧洲及其他国家和美国玻璃市场，进行公开批量销售 品牌是 Pilkington Activ 英国皮尔金顿公司开发成功的亲水玻璃会使玻璃表面的水扩展成薄片状，使降落的雨水等在玻璃上不形成水滴，黏附在玻璃上的尘垢，很容易被雨水冲洗除去 这种亲水性玻璃的表面涂层能同紫外线发生反应，使灰尘、泥土中所含的有机物产生化学反应，使其氧化 该玻璃又被欧美国家称之为会自洁的防污玻璃 (2) 法国圣戈班集团： 圣戈班自洁玻有两种产品，一种是SGG AQUACLEAN产品，一种是SGG BIOCLEAN产品。 前者获得2002年西门子发明奖，后者是对该系列产品的又一重要补充，是一种生态产品，清洗剂用量的减少有利于环保 圣戈班是采用气相沉积法在线(热端)生产的SGG BIOCLEAN产品应用领域广泛 在个人或集体住宅领域，可用作玻璃窗或落地窗、观景窗、阳台、凉廊、阳台护栏、天窗等； (3) 美国PPG公司： PPG是一家老牌的美国化工企业，主要生产涂料、玻璃、玻璃纤维制品等产品， 采用气相沉积法，在线生产自清洁玻璃，品牌是 Sun Clean (4) 日本的TOTO公司： 日本东京大学研究生院对自洁玻璃等光催化建材产品研制开发走在世界各国前列，成绩显著； 日本东陶公司(TOTO)已和数十家单位合作，开发出二氧化钛(TiO2)光催化剂的自洁玻璃和陶瓷等产品， 已申报数百份专利 (5) 日本旭硝子公司： 日本旭硝子公司在世界玻璃行业五大公司中排名第一，他们采用锡，铅和钛的氧化物混合，通过化学气相沉积方法或喷涂热解方法生产自清