[发明专利]一种TiO2隔热薄膜设计方法

说明书

本发明涉及一种TiO2隔热薄膜设计方法，所述TiO2隔热薄膜为TiO2/SiO2复合薄膜，将TiO2溶液倒入高压喷枪中，调节气压为一定气压并控制喷枪与玻璃之间为一定距离进行全面喷射，将喷涂后的玻璃置于烘烤箱中以指定温度烘干，采用相同的喷涂方法，在涂有TiO2薄膜层的玻璃表面喷涂SiO2薄膜，喷涂后的玻璃置于烘烤箱中以指定温度烘干，将涂膜的玻璃放置于马沸炉内以指定温度加热一定时间随炉冷却后制得，TiO2/SiO2复合膜形成了多层结构相较于单层TiO2薄膜，膜层致密性得到了提高，同时膜层表面凹凸不平分布了较多小颗粒且分散较广，玻璃涂膜后透光率在80％以上。由于膜层致密性较高，同时层膜表面凹凸不平分布了较多小颗粒，对红外光的阻隔和反射作用得到增强，从而达到隔热的效果。

技术领域

本发明涉及隔热薄膜领域，尤其涉及一种TiO2隔热薄膜设计方法。

背景技术

近年来,随着对光催化技术研究的进一步深入,作为半导体材料的TiO2因其自身的无毒、价廉、高活性和高稳定性等特质一跃成为世界上最当红的纳米光触媒材料。TiO2俗称太白粉，它主要有两种结晶形态:锐钛型和金红石型，其中锐钛型二氧化碳活性比金红石型二氧化钛高。它是一种n型半导体材料，晶粒尺寸介于1～100nm，TiO2比表面积大，表面活动中心多，因而具有独特的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，呈现出许多特有的物理、化学性质。在涂料、造纸、陶瓷、化妆品、工业催化剂、抗菌剂、环境保护等行业具有广阔的应用前景，TiO2半导体光催化剂因光催化效率高、无毒、稳定性好和适用范围广等优点而成为人们研究的热点。

目前制备TiO2薄膜的方法大致有溶胶-凝胶法、CVD法、溅射法等方法。TiO2薄膜的特性可以通过热处理,掺杂等方法来改变。固态的TiO2,主要有板钛矿、锐钛矿、金红石等3种晶体结构存在，通过不同温度的热处理,可以得到3种不同结构的TiO2晶体。

粉末状的纳米TiO2具有如下特点:颗粒微细,在水中易凝聚,催化剂的活性成分损失大,不利于催化剂的再生和再利用；因此,TiO2薄膜的固定化技术常用于解决催化剂分离回收难的问题,同时也常用于克服悬浮相TiO2粉末稳定性差和容易中毒的缺点。纳米TiO2薄膜除了具有固定催化剂的优点,由于其尺寸细化,还具有纳米材料的小尺寸、量子尺寸、量子限域、表面与界面等效应特征,从而可能提高活性,因此具有理论研究和实际应用价值。溶胶-凝胶法、液相沉积法、化学气相沉积法、热分解法、磁控溅射法等都是TiO2薄膜的制备方法。

TiO2薄膜是一种在可见光区有着高透过率、高折射率,在紫外光区有着强烈吸收的光学材料，其在抗反射涂层、多层光学涂层、光波导等方面有着广泛的应用，TiO2薄膜作用在玻璃上能够更好的防护玻璃，但隔热性能却不尽人意。

发明内容

为此，本发明提供一种TiO2隔热薄膜设计方法，用以克服上述背景中提出的问题。

一种TiO2隔热薄膜设计方法，所述TiO2隔热薄膜为TiO2/SiO2复合薄膜，包括如下步骤：

(1)将玻璃清洗置于真空干燥箱中烘干并待用；

(2)通过火焰CVD法制备纳米TiO2颗粒，将纳米TiO2颗粒和去离子水配成一定浓度的水溶液，经超声波清洗器震荡直至形成淡蓝色的胶体溶液；

(3)将正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水和一定浓盐酸按物质的量比混合配成一定浓度的水溶液，快速搅拌再静置，制得SiO2溶胶；

(4)将TiO2溶液倒入高压喷枪中，调节气压为一定气压并控制喷枪与玻璃之间为一定距离进行全面喷射，将喷涂后的玻璃置于烘烤箱中以指定温度烘干，采用相同的喷涂方法，在涂有TiO2薄膜层的玻璃表面喷涂SiO2薄膜，喷涂后的玻璃置于烘烤箱中以指定温度烘干，将涂膜的玻璃放置于马沸炉内以指定温度加热一定时间随炉冷却后制得。

进一步地，所述玻璃通过用无水乙醇超声清洗10分钟。