羧酸层积分二氧化钛自清洗方法

二氧化钛清洁与有机分子的帮助。分子大多源自植被TiO₂表面,并将其从亲水疏水,新的研究显示。

TiO₂是白色颜料用于纸、油漆、医药、防晒霜和自洁涂料。当暴露在阳光下,表面与水反应生成羟基自由基,分解有机分子。在紫外线的存在,表面是亲水的,吸引水分。

表面在黑暗中慢慢地返回到疏水状态。尽管TiO₂自清洁表面已经商业化,原子尺度的理解他们的反应已被证明难以捉摸。

研究人员现在在奥地利和美国表明TiO₂选择性地吸附空气中的羧酸,虽然在物质浓度。高度有序的单一层形成于黑暗中是很少见的疏水性和高水溶性,这可能导致TiO的自洁性能₂。

光谱和扫描电子显微镜分析表明,过程甲酸和乙酸的混合物。这些都是大气中酸度的主要来源,来自作为挥发性化合物的分解产物异戊二烯释放的乔木和灌木。

甲酸和乙酸都溶于水很好,也坚持二氧化钛表面很好,”说Ulrike Diebold技术大学的奥地利的维也纳。他们坚持通过两个表面,因此坚持强烈的债券。“每两个氧原子的羧酸债券与钛原子表面上。

研究部分源于分歧的一个会议上,Diebold之间梅丽莎·海恩斯从在美国康奈尔大学,有机单层的本质。海因斯怀疑它是由碳酸氢盐,部分原因是二氧化碳在大气中很常见。两个一起工作在维也纳来解决这个谜。

他们发现只是氧气或二氧化碳和水并没有导致有序有机上层建筑形式。当我们重复了同样的实验在空气中我们看到了同样的上层建筑。令人惊讶的是这是真正的在维也纳,城市,海恩斯的实验室在伊萨卡岛,纽约乡村,Diebold解释道。

羧酸的有序单层的形成无疑是意想不到的。实验证据看起来很有说服力,”评论安娜贝拉Selloni,在美国普林斯顿大学的材料科学家。

羧酸盐层疏水由于CH_x终止“尾巴”,和高度水溶性由于酸性的正面。在他们的疏水状态,单层膜抵抗污染物吸附。然而,他们的高水溶性会使表面成为亲水冲洗下,使水薄膜行动对自洁很重要。

Diebold强调他们的创新产生超高纯的水滴。他们用冰冷的手指的钢铁将小工具,冻结100 k,这允许他们产生一个水滴在真空室中,把它放在一个示例,现在已经被暴露在空气中。

“能力的影响研究”纯净水的是新的。还新有机层的性质的识别。完全,这在技术上是非常完成工作,”Selloni说。

知道这个定义良好的污垢表面上改变我们理解这些表面的方式在现实生活中,“Diebold补充道。的计算机模型可能包含TiO₂,但这将忽略这上的覆盖物。因为它坚持,它可能会阻止一些活跃的网站。”