石质文物保护用二氧化硅基超疏水纳米复合薄膜的制备与表征

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中文摘要：室外不可移动石质文物是人类宝贵的文化遗产。鉴于石质文物的特殊性，其对保护材料综合性能的要求越来越高。纳米无机有机复合材料因具有耐老化、杀菌、防紫外线及耐腐蚀抗氧化等性能，使其在石质文物保护中具有良好的应用前景。本研究首次报道了在砂岩类岩石基体上成功制备具有光催化功能的超疏水纳米复合薄膜（润湿角大于150°）。我们首先通过溶胶-凝胶法制备了在二氧化硅粉末表面包覆了一层约～10-20nm 厚二氧化钛层的粒径约150nm的复合纳米粉末。随后将制备好的纳米粉末超声分散到有机硅氟并涂覆在砂岩类石材基体上。初步的研究发现：1) 表面包覆二氧化钛层的二氧化硅粉末基复合纳米粉末对甲基橙(tmehyl orange)具有良好的光催化性能；2) 随着纳米复合粉末在有机硅氟中百分含量的改变，复合薄膜的润湿角会发生显著的变化；3) 当纳米复合粉末的含量为0.8wt%时，结合具有低表面能的有机硅氟物，通过纳米粉末在石材表面上形成的微纳米双结构层所导致的石材表面粗糙度的改变，而在石材表面实现了超疏水效果。

作者：

田仕鹏、刘绍军、马清、范敏

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作者单位：

哈尔滨工业大学深圳研究生院材料科学与工程学科部，广东省深圳市 518055

哈尔滨工业大学深圳研究生院材料科学与工程学科部，广东省深圳市 518055 中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南省长沙市 410083

广州市白云文物保护工程有限公司，广东省广州市 510540

关键词：

二氧化硅基超疏水纳米复合薄膜光催化性能超疏水效果石质文物保护

主办单位：

中国材料研究学会

会议名称：

2010中国材料研讨会

会议时间：

2010-06-19

会议地点：

长沙

会议母体文献：

2010中国材料研讨会论文集

页码：

1-6

出版时间：

2010