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一项近期研究讨论了钛、钨和氧化石墨烯复合薄膜的光学和自清洁性能 , 这篇发表在《表面与界面》杂志上的文章展开了对光催化二氧化钛-三氧化钨-还原氧化石墨烯(TiO2-WO3-rGO)(TWG)薄膜和TiO2薄膜的光学特性以及将这些薄膜用于不同应用的可行性 , 特别是作为自清洁涂层(SCC)的论述 。
近年来 , SCCs在太阳能转换系统、汽车工业和建筑部门的一些应用中获得了相当的关注 。 多功能自清洁涂层除了自清洁性能外 , 还表现出抗菌活性和防污、防雾、防霜性能 。
光伏组件上的短链氯化物可以减少污垢 , 并通过显著防止光伏组件在运行的前15年中的效率损失而导致功率输出的提高 。 然而 , 由于暴露在风化中 , 这些涂层会随着时间的推移而退化 , 这就需要在组件上重新涂抹涂层 。
一个好的SCC必须具有较高的有机污染物光降解效率和超疏水性或超亲水性 , 以洗掉光催化过程中的副产品 。 这些要求可以通过光催化剂(PC)的形态和结构来控制 。
普通的PC , 如氧化锌、二氧化钛和二氧化硅 , 由于带隙值大需要紫外线(UV)激活不适合作为SCC 。 在一项研究中研究人员调查了厚度为450、300和150纳米的TiO2薄膜的光学特性 , 这些薄膜是通过化学气相沉积方法沉积的 。
这些薄膜在100纳米厚度时显示出78.2%的最大透射值 , 在150纳米厚度时观察到高达78%的可见光透射率 。 吸收系数随着厚度的减少而增加 , 而折射率随着薄膜厚度的增加而增加 。 然而 , 在150纳米厚度的薄膜中观察到3.69eV的高带隙值 。 只有当厚度增加到450纳米时 , 薄膜的带隙才会减少 。
带有碳衍生物填料的复合材料 , 如还原氧化石墨烯(rGO)和金属氧化物基体 , 可以通过可见光(VIS)激活 , 也由于碳填料的表面积增加而成为有效的PC材料 。 通过一步水热法在TiO2-WO3复合材料中加入rGO后 , 得到了一种增强的电子存储材料 。 通过在rGO上散射掺金的TiO2-WO3纳米颗粒(NPs) , 合成了可以有效降解24-二氯苯氧乙酸的光催化剂 。
在最近发表在《表面与界面》上的一项研究中 , 研究人员合成了复合光催化二氧化钛-三氧化钨-还原氧化石墨烯薄膜 , 并评估了其作为自清洁涂层的可行性 , 该薄膜在紫外-可见光辐射下具有良好的光活性、可控的光学特性和良好的润湿特性 。 研究人员使用一种低温、多功能和低成本的沉积方法用于大面积涂抹钛、钨和氧化石墨烯复合薄膜粉末 。
与普通的光催化剂薄膜(如基于TiO2的薄膜)相比 , 通过单批次沉积法沉积的复合钛、钨和氧化石墨烯复合薄膜薄膜可以有效地用作自清洁涂层 。
【钛、钨和氧化石墨烯复合薄膜的光学和自清洁性能】这项题为:“Photocatalytic composite thin films with controlled optical properties based on TiO2 WO3 and rGO”的研究已经发表在《表面与界面》(2022)上 。 该研究由布拉索夫特兰西瓦尼亚大学(Transilvania University of Brasov)的Maria Covei Dana Perniu Cristina Bogatu Anca Duta和 Ion Visa开展 。
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