能自己洗澡的玻璃

生活中,玻璃處處可見,光潔透亮的玻璃是生活中常用的裝飾物,它讓我們的生活更加絢麗多彩。然而普通玻璃在長時間經受風吹雨打之後,表面會留下明顯的汙跡,失去往日的光彩,既影響外觀,又影響視野。因此,一段時間後,我們就要擦洗它。然而,無論是擦家中的窗戶、汽車上的玻璃,還是建築外牆上的玻璃都很麻煩,特別是那些處在高空的玻璃就不得不請專業人士進行高空清潔了。高空清洗不僅速度慢,而且非常危險。有沒有一種不用擦洗就能保持光潔明淨的玻璃呢?有,它就是光催化技術的新成果——自潔淨玻璃。自潔淨玻璃,顧名思義就是自己能夠清潔的玻璃。它是怎樣清潔自己的呢?

能自己洗澡的玻璃

化學揭秘

自潔淨玻璃是光催化材料技術和奈米技術相結合的產物,它是透過在光滑的玻璃表面鍍上40nm厚的TiO2薄膜製成的,相當於給玻璃穿上了一層很薄的TiO2外套。

有了這層TiO2外套後的玻璃就有了特殊的性質!

能自己洗澡的玻璃

第一:光催化降解活性。

自潔淨玻璃上的TiO2奈米保護層遇到太陽光中紫外光的照射時,可將TiO2膜表面的水轉變成活性氧和羥基自由基。活性氧和羥基自由基都具有很強的化學活性,它們能與有機物反應(一般的汙物大多數是有機物,如油脂),生成二氧化碳和水,達到潔淨玻璃的目的。

化學小貼士

1.什麼叫奈米?

奈米是長度單位,用“nm”表示。1nm為10-9m。

2.什麼叫光催化材料和光催化材料技術?

光催化材料是一種在光的照射下,自身不起變化,卻可以促進化學反應的物質。

光催化技術是以光催化材料為媒介,將光能轉變為化學反應所需的能量來產生催化作用,使氧氣及水分子激發成強活性的自由基離子。

資料小卡片

羥基自由基

羥基自由基(·OH)是一種重要的活性氧,氧化能力非常強。我們在第一篇的“赤潮之謎”中曾經接觸過。

化學小貼士

什麼叫親水性?

帶有極性基團的分子,對水有較強的親和作用,這類分子形成的材料對水具有良好的親和力,其表面易被水潤溼,這種特性叫做物質的親水性。

第二,超親水性。

在通常情況下,將水滴在TiO2薄膜表面,水是以水滴形式存在的,薄膜與水有較大的接觸角。但是,在紫外光照射下,水與膜的接觸角減小,甚至達到0°(即水滴完全展開平鋪在TiO2薄膜表面),顯示了薄膜良好的親水性。有了超親水性,它可以使降雨或噴在玻璃上的水迅速形成一層水膜,使玻璃表面溼潤,同時洗掉玻璃表面的汙垢,從而起到自潔淨的目的;另外,由於有了超親水性,還可以使玻璃起到防霧的效果。

光照停止後,薄膜表面的這種親水性可以維持數小時甚至幾天左右,隨後又慢慢地恢復到紫外光照射前的狀況,薄膜具有的這種性質稱為超親水性。紫外光再次照射時,則再次表現出超親水性。塗有TiO2薄膜的玻璃就是利用TiO2薄膜的光催化降解活性和超親水性這兩種特性,而達到淨化玻璃的作用。

能自己洗澡的玻璃

除此之外,這層TiO2薄膜還能分解空氣中的甲醛、苯、氨氣等有害氣體,殺滅各種細菌和病毒,有效淨化空氣,減少汙染,使得玻璃明淨度比一般的玻璃更高。

由於自潔淨玻璃光催化分解有機物和超親水性都需要太陽光才能起到作用,所以目前這種玻璃還僅限於室外使用,例如車窗、後視鏡、高大建築物的幕牆玻璃。令人驚奇的是,這一奈米塗層被光照“充電”5天之後,在夜間也可以工作。

能自己洗澡的玻璃

自潔淨玻璃利用太陽光進行自淨,不僅大大降低了清潔費用以及清潔劑對環境的汙染,而且避免了高空作業的危險,同時也能較長久地裝飾、美化生活。相信在不久的將來,自潔淨材料會更廣泛地應用於我們的生活。