專利名稱：具有可逆性的超雙親性薄膜及其制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及具有可逆性的超雙親性(超親水、超親油)薄膜及其制法和用途。
PCT專利WO 92/29375(國際
公開日1996年26日)提出首先用鈦酸酯加酸水解方法合成出一種膠體，然后用此膠體制備紫外光照射激發(fā)的超親水性的TiO2薄膜。超親水性是指水在固體表面的接觸角趨于零。但超親水性效果維持時(shí)間短，性能不穩(wěn)定。文獻(xiàn)中所報(bào)道的超親水性薄膜，其超親水性離開紫外光源后在暗處只能維持十幾小時(shí)，當(dāng)在暗處存放的時(shí)間進(jìn)一步延長時(shí)，超親水性薄膜表面的水的接觸角逐漸變大，會逐漸失去超親水性效果。中國發(fā)明專利(申請?zhí)?8124417.3；公開號CN1224036A)曾提出一種加入納米無機(jī)化合物粒子的鈦溶膠-凝膠涂料，利用該鈦溶膠-凝膠制備的二氧化鈦薄膜材料能在紫外光照射后達(dá)到高度親水性，可用于玻璃、陶瓷等表面的防霧和自清潔。其中，無機(jī)化合物納米粒子是直接加到鈦溶膠中，由于納米粒子均具有高的表面能和大的比表面積的共同特征，因此，納米粒子極易發(fā)生凝結(jié)或團(tuán)聚，進(jìn)而引起納米粒子在鈦溶膠-凝膠涂料中分散不均和沉降的問題。
利用上述已有技術(shù)制出的薄膜存在的共同問題是(1)只具備超親水性，不具備超親油性，所以不具備超雙親性。超雙親性是指水和油(以十六烷為標(biāo)準(zhǔn))在固體表面的接觸角均趨于零，即薄膜表面同時(shí)具有超親水性和超親油性。
(2)誘導(dǎo)方式單一，可適用的場合少。文獻(xiàn)報(bào)道的對超親水薄膜的誘導(dǎo)激發(fā)方式只局限于紫外光照射，但在紫外光照射過程中，紫外光會對人體造成傷害，而且在許多使用場合都不適宜使用紫外光照射，因此，文獻(xiàn)中的超親水薄膜可適用的場合少。
(3)超親水性不可控制，只能自然放置消除。在已有的文獻(xiàn)報(bào)道中，紫外光照射使二氧化鈦表面達(dá)到超親水效果后，只能通過在暗處放置十幾個(gè)小時(shí)以后才能使超親水效果逐漸喪失。這樣，使超親水性薄膜只能局限于需要表面有持續(xù)超親水性的場合，而不能應(yīng)用于間歇性需要超親水性的場合。
(4)對超親水性薄膜的熱處理溫度低，都在550℃以下，而現(xiàn)有的玻璃生產(chǎn)線中，適于修飾超親水薄膜的工藝步驟的溫度均高于630℃，因此，已有的超親水薄膜的制備工藝不適合現(xiàn)有的玻璃生產(chǎn)線，且所得到的超親水薄膜的強(qiáng)度較低。
本發(fā)明的目的之一在于克服已有技術(shù)中超親水性薄膜存在的性能不穩(wěn)定、誘導(dǎo)方式單一、熱處理溫度低和納米粒子極易發(fā)生凝結(jié)或團(tuán)聚的問題，而提供一種可用多種誘導(dǎo)方式激發(fā)、性能穩(wěn)定、可高溫處理的具有可逆性的超雙親性薄膜。
本發(fā)明的再一目的在于利用溶膠-凝膠法制備金屬氧化物的具有可逆性的超雙親性薄膜和用途。
本發(fā)明的具有可逆性的超雙親性薄膜，由摩爾含量為80～98％的TiO2納米粒子和2～20％的金屬氧化物納米粒子組成，所述納米粒子的粒徑為50～80nm；所述的薄膜同時(shí)具有超親水性和超親油性，即水和油(正十六烷)在薄膜表面上的接觸角均趨于零；所述的薄膜在導(dǎo)致超雙親性效果的外場和消除超雙親性效果的外場交替誘導(dǎo)下，能實(shí)現(xiàn)水和油(正十六烷)在薄膜表面上的接觸角迅速發(fā)生可逆變化。
所述金屬氧化物納米粒子選自SnO2、ZnO、WO3、Al2O3、SrTiO3、In2O3、MoO3、Nb2O3、SiO2、ZrO2或它們的混合物。
所述金屬氧化物納米粒子最好是由3～6種不同的金屬氧化物納米粒子以任意比例組成。
本發(fā)明的具有可逆性的超雙親性薄膜的制備方法如下(1)室溫下，將0.5～32mol的金屬鹽加入到70～98mol的有機(jī)溶劑中，其中，所述金屬鹽是由摩爾含量為80～98％的鈦鹽和2～20％的其它金屬鹽組成，用超聲波使金屬鹽在有機(jī)溶劑中分散均勻，得到一種透明的溶液；(2)將0.1～6mol的穩(wěn)定劑加入到上述透明溶液中，室溫下，在強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.01～1.63mol的催化劑，滴加完后，繼續(xù)攪拌約0.1～8小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3～8小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠旋涂、噴涂或浸涂于基材表面，在室溫下干燥后，置于550～720℃的馬氟爐中，保溫0.05～1.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)導(dǎo)致超雙親性效果的外場作用10分鐘～5小時(shí)后，得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
在步驟(5)后進(jìn)一步有使所得超雙親性薄膜快速消除超雙親性效果的步驟是(6)將上述超雙親性薄膜經(jīng)消除超雙親性效果的外場誘導(dǎo)后，薄膜將失去超雙親性效果。所述外場誘導(dǎo)時(shí)間，可根據(jù)實(shí)際需要而定。
所述金屬鹽最好由3～6種不同的金屬鹽以任意比例組成。
所述鈦鹽包括鈦酸四丁酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四(2-乙基己)酯、鈦酸四(十七)酯、二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦、二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦、二羥基-二乳酸鈦或四辛烯甘醇鈦；其它金屬鹽包括四氯化錫、醋酸錫、氯化鋅、醋酸鋅、六水硝酸鋅、碳酸鋅、六氯化鎢、二氯二氧化鎢、堿式乙酸鋁二水、無水氯化鋁、異丙氧基鋁、六水二氯化鍶、碳酸鍶、三氯化銦、五水硝酸銦、醋酸銦、鉬酸銨、五氯化鈮、四氯硅烷、四溴硅烷、硅酸四乙酯、硅酸四丁酯、二甲氧基二乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、四氯化鋯、五水硝酸鋯或次氯酸鋯；所述有機(jī)溶劑可選擇乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、丙酮、氯仿、正己烷、苯、甲苯或四氯化碳；所述穩(wěn)定劑可選用乙二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、甘油或1,3-丙二醇；所述催化劑可選用濃鹽酸、醋酸、濃硝酸、濃硫酸或濃氨水。
所述導(dǎo)致超雙親性效果的外場誘導(dǎo)的方式包括紫外光照射、等離子體激發(fā)、激光照射、400～500nm可見光照射、氬離子轟擊或微波激發(fā)。
所述消除超雙親性效果的外場是超聲波或pH=4～6的弱酸環(huán)境。
本發(fā)明制備的可逆的超雙親性薄膜用于物體的表面修飾，在許多方面均有很好的用途(1)將具有可逆的超雙親性薄膜材料涂于玻璃、金屬、陶瓷等基材表面，形成可逆的超雙親性薄膜，可使這些基材表面達(dá)到自清潔。如用于室內(nèi)的裝飾材料、浴室和衛(wèi)生間的設(shè)備、商店的柜臺及餐具的表面修飾，使他們達(dá)到易清水洗滌和去除油污的目的；也可以用于修飾道路標(biāo)識、道路照明燈、路邊廣告牌、住宅外墻、室外雕塑、汽車的涂裝和汽車燈等，這些被修飾物可利用降雨達(dá)到去除泥污的自清潔效果；(2)將具有可逆的超雙親性薄膜材料涂于玻璃和鏡面表面，形成可逆的超雙親性薄膜，可防止玻璃和鏡面表面產(chǎn)生霧水。可防止路邊反光鏡、浴室鏡、化妝鏡、冷柜門、飛機(jī)和汽車擋風(fēng)玻璃、汽車反光鏡、內(nèi)視鏡等表面產(chǎn)生霧水；(3)將具有可逆的超雙親性薄膜材料涂于玻璃和鏡面表面，形成具有可逆的超雙親性薄膜，可防止玻璃和鏡面表面水滴的形成?？捎糜诼愤叿垂忡R、飛機(jī)和汽車擋風(fēng)玻璃的表面修飾，防止這些被修飾物表面水滴的形成，利于提高透光性；(4)潤滑減阻。將具有可逆的超雙親性薄膜用于精密儀器的軸承表面修飾，可使?jié)櫥驮谳S承表面的高度擴(kuò)展，大大提高潤滑效率。
(5)柱層析填料的修飾。由于本發(fā)明薄膜的超雙親性可用外場誘導(dǎo)使其迅速失去超雙親性功能，所以將具有超雙親性效果的界面材料一修飾柱層析填料，可進(jìn)行高效的有機(jī)合成分離，生化分離，并可在分離之后，用外場誘導(dǎo)使被修飾填料失去超雙親性效果，快速使被吸附的組分從填料表面解析。
本發(fā)明的具有可逆的超雙親性薄膜具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果
(1)由于本發(fā)明所使用的溶膠中納米粒子分散均勻，無團(tuán)聚；在制備方法中，各種金屬氧化物均由溶膠-凝膠法制得，避免了往鈦溶膠中直接添加金屬氧化物納米粒子，避免了納米粒子的團(tuán)聚。所以，本發(fā)明所用的透明溶膠在密閉的條件下能保持半年以上不變質(zhì)和無沉降，可隨時(shí)取用制備具有可逆的超雙親性薄膜。
(2)組成具有可逆的超雙親性薄膜的金屬氧化物顆粒尺寸均勻，薄膜的平整度好。

圖1是本發(fā)明實(shí)例1制備的具有可逆的超雙親性薄膜表面形貌的AFM圖像。從圖可見，薄膜是由粒徑為50～80nm的球型顆粒組成的，薄膜表面的起伏不大。
(3)防霧效果良好。將一塊玻璃的一半涂上所制的具有可逆的超雙親性薄膜材料，形成具有可逆的超雙親性薄膜，將玻璃置于熱蒸汽中，觀察到涂有具有可逆的超雙親性薄膜材料的一半能保持很好的透明性。而未涂的另一半則很快蒙上了一層白霧，無法看玻璃背面的圖像。圖2是本發(fā)明實(shí)例8的具有可逆的超雙親性薄膜形成于半片玻璃片上的防霧效果。
(4)具有自清潔效果。本發(fā)明實(shí)例20的具有可逆的超雙親性薄膜材料涂于建筑物外墻瓷磚上，形成具有可逆的超雙親性薄膜。由于外墻瓷磚表面上的具有可逆的超雙親性薄膜受日光照射，即受紫外光和可見光的同時(shí)誘導(dǎo)，所以能長期保持外墻瓷磚表面的超雙親性。雨水在其表面完全鋪展，粘附于外墻表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈，達(dá)到良好的自清潔效果。
(5)透明性好。圖3是本發(fā)明實(shí)例29所制備的可逆的超雙親性薄膜的透射光譜測試。結(jié)果表明，用浸涂法所制得的具有正反面兩層的可逆的超雙親性薄膜的玻璃片，在可見光區(qū)(300～1100nm)內(nèi)，薄膜的透射率均在薄膜的透射率均大于75％。在實(shí)際應(yīng)用中，往往只需單層膜，所以其透射率會進(jìn)一步提高，這種良好的透明性完全能適用于透明材料的防霧。
(6)誘導(dǎo)激發(fā)的方式多樣，適用的場合較多，且外場誘導(dǎo)所需時(shí)間很短。本發(fā)明制備的薄膜，當(dāng)表面接觸角逐漸上升后，可用多種方式誘導(dǎo)激發(fā)，根據(jù)誘導(dǎo)方式不同，可使其在10分鐘-5小時(shí)內(nèi)達(dá)到很好的超雙親性效果。
(7)性能穩(wěn)定，超雙親性效果持續(xù)時(shí)間長。表1和圖4是本發(fā)明實(shí)例6制備的可逆的超雙親性薄膜在暗處保存的表面水和油接觸角變化(本發(fā)明的接觸角測試精度為±1°)。從表1和圖4可看出，本發(fā)明的超雙親性薄膜經(jīng)過暗處存放30天以內(nèi)時(shí)，水和油在其上的接觸角均能保持0°，防霧和自清潔等效果良好，暗處存放31～50天時(shí)，但水在其上的接觸角逐漸上升到1～4°，防霧和自清潔等效果下降，此時(shí)可用外場誘導(dǎo)來使其恢復(fù)超雙親性效果，使水和油在其表面的接觸角均下降為0°。當(dāng)在暗處存放的時(shí)間繼續(xù)延長時(shí)，水在其上的接觸角逐漸上升，當(dāng)在暗處的存放時(shí)間達(dá)90天時(shí)，雙親表面的接觸角可升至32～36°。但再經(jīng)過外場誘導(dǎo)激發(fā)均可使雙親薄膜表面10分鐘～5小時(shí)內(nèi)迅速恢復(fù)到超雙親性效果。
(8)超雙親性薄膜表面的接觸角變化的迅速可逆是外場可控的。本發(fā)明可用多種外場誘導(dǎo)產(chǎn)生奇特超雙親性效果的同時(shí)，又可用其它外場誘導(dǎo)使超雙親性效果迅速消失，這是本發(fā)明不同于以前文獻(xiàn)中報(bào)道的超雙親性材料的一個(gè)突出特征。這種特征有利于分離操作中的吸附和解析。可消除超雙親性效果的外場是超聲波或弱酸環(huán)境(pH=4～6)。圖5(a)是本發(fā)明實(shí)例40的超雙親性薄膜在超聲波和紫外光交替誘導(dǎo)下，對水的表面接觸角發(fā)生迅速的可逆變化。超聲處理30分鐘即可使水的接觸角從零上升到18～20°，而此時(shí)再用紫外光照射30分鐘又可使水接觸角迅速回到0°。類似的，圖5(b)是本發(fā)明實(shí)例45的超雙親薄膜在pH=4的弱酸和300℃加熱交替誘導(dǎo)下，水的接觸角也發(fā)生可逆變化。因此，使本發(fā)明的超雙親性界面材料可用于吸附、解析可逆操作的場合。
(9)本發(fā)明制備出的具有可逆性的超雙親性薄膜熱處理溫度高，更適用于現(xiàn)有的玻璃生產(chǎn)工藝。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述。
圖1．本發(fā)明的具有可逆性的超雙親性薄膜表面形貌的AFM圖像；圖2．本發(fā)明的具有可逆性的超雙親性薄膜涂于半片玻璃片上的防霧效果；圖3．本發(fā)明的具有可逆性的超雙親性薄膜的透射光譜；圖4．本發(fā)明的具有可逆性的超雙親性薄膜在暗處保存的表面水接觸角變化；●水，■正十六烷圖5．本發(fā)明的具有可逆性的超雙親性薄膜水的接觸角的可逆性；(a)超雙親性薄膜在超聲波和紫外光交替誘導(dǎo)下水的接觸角的可逆變化，(b)超雙親薄膜在pH=4的弱酸和300℃加熱交替誘導(dǎo)下水的接觸角可逆變化。
實(shí)施例1．(1)室溫下，將鈦酸四丁酯1.6mol，四氯化錫0.1mol，氯化鋅0.2mol，六氯化鎢0.1mol(此時(shí)鈦酸四丁酯占金屬鹽總量的80％)，加入到97.3mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.1mol的穩(wěn)定劑甘油加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.06mol濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約0.1小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；
(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫1.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)紫外燈照射0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜在暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
該具有可逆性的超雙親性薄膜在原子力顯微鏡下觀察，得到如圖1所示的表面形貌。
實(shí)施例2．(1)室溫下，將鈦酸四丁酯9mol，醋酸鋅0.7mol，六水二氯化鍶0.2mol，鉬酸銨0.1mol(此時(shí)鈦酸四丁酯占金屬鹽總量的90％)，加入到88.1mol的丙酮溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.8mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.1mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約0.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.3小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)532nm激光照射20分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜在暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例3．(1)室溫下，將鈦酸四丁酯27.71mol，醋酸錫2mol，堿式乙酸鋁二水1mol，鉬酸銨0.89mol，五氯化鈮1mol(此時(shí)鈦酸四丁酯占金屬鹽總量的85％)，加入到60.4mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2))將5.4mol的1,3-丙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的1.63mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約1小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.2小時(shí)，得到透明薄膜；
(5)將透明薄膜經(jīng)400～500nm的可見光照射4小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜在暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例4．(1)室溫下，將鈦酸四丁酯3.2mol，六水硝酸鋅0.6mol，二氯二氧化鎢0.2mol(此時(shí)鈦酸四丁酯占金屬鹽總量的80％)，加入到95.02mol的正己烷溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.9mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.08mol的濃硝酸催化劑，繼續(xù)攪拌約1.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于650℃的馬氟爐中，保溫0.05小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)10分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜在暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例5．(1)室溫下，將鈦酸四丁酯14.58mol，碳酸鋅2.42mol，異丙氧基鋁0.2mol，三氯化銦0.8mol(此時(shí)鈦酸四丁酯占金屬鹽總量的81％)，加入到80.6mol的苯溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.7mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.72mol的硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約4小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫0.6小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)10分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜在暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例6．
(1)室溫下，將鈦酸四乙酯20.47mol，二氯二氧化鎢0.53mol，碳酸鍶1mol，四氯硅烷0.5mol，四氯化鋯0.5mol(此時(shí)鈦酸四乙酯占金屬鹽總量的89％)，加入到73.0mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將3.1mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.81mol濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約8小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于650℃的馬氟爐中，保溫0.1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)20分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜在暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
該薄膜在暗處放置90天，對其表面水和油接觸角變化的跟蹤測試結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例7．(1)室溫下，將鈦酸四乙酯2.46mol，六氯化鎢0.04mol，六水二氯化鍶0.2mol，五氯化鈮0.3mol(此時(shí)鈦酸四乙酯占金屬鹽總量的82％)，加入到96.4mol的四氯化碳溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.5mol的二縮三乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.12mol濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化6小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于鋁片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于650℃的馬氟爐中，保溫0.05小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例8．(1)室溫下，將鈦酸四乙酯5.67mol，碳酸鋅0.8mol，堿式乙酸鋁二水0.03mol，五水硝酸銦0.2mol，鉬酸銨0.3mol(此時(shí)鈦酸四乙酯占金屬鹽總量的81％)，加入到91.3mol的異丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；
(2)將1.5mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.18mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約7小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)噴涂于半片玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)1064nm激光照射0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將該具有可逆性的薄膜放于熱蒸汽氛圍中，能起到明顯的防霧效果，如圖2所示。
實(shí)施例9．(1)室溫下，將鈦酸四乙酯9.96mol，二氯二氧化鎢0.04mol，，六水二氯化鍶1mol，五氯化鈮0.7mol，五水硝酸鋯0.3mol(此時(shí)鈦酸四乙酯占金屬鹽總量的83％)，加入到85.6mol的丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.9mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.54mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約6.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)浸涂于鏡片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫0.1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)紫外光照射1小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的鏡片置于浴室中，能保持很好的防霧效果。
實(shí)施例10．(1)室溫下，將鈦酸四乙酯29.4mol，醋酸鋅0.2mol，鉬酸銨0.1mol，硅酸四丁酯0.3mol(此時(shí)鈦酸四乙酯占金屬鹽總量的98％)，加入到63.5mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；
(2)將5.0mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的1.5mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約4小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)浸涂于瓷碗上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于720℃的馬氟爐中，保溫1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)微波處理25分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜有奇特的自清潔效果。將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的瓷碗用完餐后，用清水沖洗即可去除油漬。
實(shí)施例11．在室溫下，將鈦酸四異丙酯15.2mol，四氯化錫0.1mol，二氯二氧化鎢0.1mol，堿式乙酸鋁二水0.2mol，碳酸鍶0.3mol，三氯化銦0.1mol(此時(shí)鈦酸四異丙酯占金屬鹽總量的95％)，加入到82.7mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.8mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.51mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約4.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于不銹鋼片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于700℃的馬氟爐中，保溫0.05小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的不銹鋼片置于戶外，能保持很好的自清潔效果，粘附于表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈。
實(shí)施例12．在室溫下，將鈦酸四異丙酯23mol，鈦酸四(2-乙基己)酯，六水硝酸鋅1mol，六氯化鎢0.2mol，鉬酸銨0.2mol，四溴硅烷0.6mol(此時(shí)鈦酸四異丙酯占金屬鹽總量的92％)，加入到69.7mol的丙酮溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；
(2)將4.8mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.48mol的濃氨水催化劑，繼續(xù)攪拌約3小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于陶瓷片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于720℃的馬氟爐中，保溫0.05小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)400～500nm可見光照射2小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的陶瓷片置于戶外，能保持很好的自清潔效果，粘附于表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈。
實(shí)施例13．在室溫下，將鈦酸四異丙酯2.35mol，醋酸錫0.02mol，異丙氧基鋁0.07mol，醋酸銦0.01mol，五氯化鈮0.05mol(此時(shí)鈦酸四異丙酯占金屬鹽總量的94％)，加入到96.8mol的異丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.6mol的二縮三乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加01mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)經(jīng)紫外光照射2小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將起始狀態(tài)的具有可逆性的超雙親性薄膜進(jìn)行置于弱酸性環(huán)境(pH=4.8)和微波爐中交替誘導(dǎo)，其表面水的接觸角可實(shí)現(xiàn)45°和0°之間的迅速可逆變化。即步驟(6)，當(dāng)具有可逆性的超雙親性薄膜置于弱酸性環(huán)境(PH=4.8)中30分鐘時(shí)，水的接觸角變?yōu)?5°；而再將其用微波處理30分鐘，水的接觸角又變?yōu)?°。
實(shí)施例14．
在室溫下，將鈦酸四異丙酯5.16mol，醋酸錫0.5mol，二氯二氧化鎢0.04mol，碳酸鍶0.2mol，鉬酸銨0.1mol(此時(shí)鈦酸四異丙酯占金屬鹽總量的86％)，加入到92.5mol的異丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.2mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.29mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約1.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化6小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于580℃的馬氟爐中，保溫0.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)514nm激光照射20分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的玻璃片置于戶外，在雨天時(shí)表面無水滴形成。
實(shí)施例15．在室溫下，將鈦酸四異丙酯7.44mol，碳酸鋅0.4mol，六氯化鎢0.04mol，五水硝酸銦0.09mol，次氯酸鋯0.03mol(此時(shí)鈦酸四異丙酯占金屬鹽總量的93％)，加入到90.3mol的氯仿溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.4mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.27mol的濃硝酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于560℃的馬氟爐中，保溫1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)紫外光照射2小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例16．在室溫下，將鈦酸四(2-乙基己)酯29.76mol，醋酸錫1mol，鉬酸銨0.04mol，五氯化鈮0.1mol，硅酸四乙酯0.1mol(此時(shí)鈦酸四(2-乙基己)酯占金屬鹽總量的96％)，加入到62.6mol的正己烷溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將6.0mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.37mol的濃氨水催化劑，繼續(xù)攪拌約4小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)浸涂于陶瓷片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于620℃的馬氟爐中，保溫0.08小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)20分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的陶瓷片置于戶外，能保持很好的自清潔效果，粘附于表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈。
實(shí)施例17．在室溫下，將鈦酸四(2-乙基己)酯20.16mol，醋酸鋅2mol，六氯化鎢0.04mol，六水二氯化鍶0.8mol，硅酸四丁酯1mol(此時(shí)鈦酸四(2-乙基己)酯占金屬鹽總量的84％)，加入到69.6mol的四氯化碳溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將5.3mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的1.06mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約6小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)噴涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)氬離子轟擊20分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例18．在室溫下，將鈦酸四(2-乙基己)酯13.05mol，二氯二氧化鎢0.05mol，五氯化鈮0.9mol，二甲氧基二乙氧基硅烷0.5mol，次氯酸鋯0.5mol(此時(shí)鈦酸四(2-乙基己)酯占金屬鹽總量的87％)，加入到82.5mol的丙酮溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將5.3mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.39mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于630℃的馬氟爐中，保溫0.05小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射2小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例19．在室溫下，將鈦酸四(2-乙基己)酯4.75mol，六水硝酸鋅0.1mol，二氯二氧化鎢0.05mol，無水氯化鋁0.04mol，六水二氯化鍶0.06mol(此時(shí)鈦酸四(2-乙基己)酯占金屬鹽總量的95％)，加入到93.3mol的苯溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.5mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.18mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)浸涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于670℃的馬氟爐中，保溫0.05小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)400～500nm可見光照射5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例20．在室溫下，將鈦酸四(2-乙基己)酯8.9mol，四氯化錫0.6mol，無水氯化鋁0.1mol，六水二氯化鍶，碳酸鍶0.3mol，五水硝酸銦0.1mol(此時(shí)鈦酸四(2-乙基己)酯占金屬鹽總量的89％)，加入到86.4mol的甲苯溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；
(2)將3.2mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.37mol的濃氨水催化劑，繼續(xù)攪拌約6小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化8小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠噴涂于修飾建筑物外墻的瓷磚上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于720℃的馬氟爐中，保溫0.2小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射3小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜置于陽光充足的戶外環(huán)境時(shí)，能在90天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。由于水在被修飾表面的接觸角趨于零，雨水可在其表面完全鋪展開，粘附于外墻表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈，達(dá)到良好的自清潔效果。
實(shí)施例21．在室溫下，將鈦酸四(十七)酯13.2mol，六水硝酸鋅1mol，五氯化鈮0.5mol，二甲基二氯硅烷0.3mol，次氯酸鋯0.1mol(此時(shí)鈦酸四(十七)酯占金屬鹽總量的88％)，加入到97.3mol的四氯化碳溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.7mol的1,3-丙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.63mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約4.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)噴涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)10分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的玻璃片置于戶外，在雨天時(shí)表面無水滴形成。
實(shí)施例22．在室溫下，將鈦酸四(十七)酯18.8mol，異丙氧基鋁0.6mol，醋酸銦0.1mol，鉬酸銨0.4mol，次氯酸鋯0.1mol(此時(shí)鈦酸四(十七)酯占金屬鹽總量的94％)，加入到77.0mol的丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將2.4mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.56mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于560℃的馬氟爐中，保溫1.2小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)670nm激光照射10分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例23．在室溫下，將鈦酸四(十七)酯27.6mol，氯化鋅1mol，無水氯化鋁1mol，六水二氯化鍶0.2mol，醋酸銦0.2mol(此時(shí)鈦酸四(十七)酯占金屬鹽總量的92％)，加入到65.6mol的異丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將4.0mol的1,3-丙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.45mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約8小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于銅片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于650℃的馬氟爐中，保溫0.2小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)微波處理0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的銅片置于戶外，能保持很好的自清潔效果，粘附于表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈。
實(shí)施例24．在室溫下，將鈦酸四(十七)酯23.25mol，四氯化錫0.7mol，氯化鋅0.6mol，二氯二氧化鎢0.05mol，無水氯化鋁0.4mol(此時(shí)鈦酸四(十七)酯占金屬鹽總量的93％)，加入到71.6mol的丙酮溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將3.0mol的1,3-丙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.45mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化6小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于陶瓷片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于700℃的馬氟爐中，保溫1.3小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射1小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的陶瓷片置于戶外，能保持很好的自清潔效果，粘附于表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈。
實(shí)施例25．在室溫下，將鈦酸四(十七)酯3.52mol，醋酸鋅0.2mol，五水硝酸銦0.06mol，五氯化鈮0.02mol，硅酸四丁酯0.2mol(此時(shí)鈦酸四(十七)酯占金屬鹽總量的88％)，加入到95.7mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.2mol的二縮三乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.14mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約0.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于銅片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫1.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射3小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例26．在室溫下，將鈦酸四(十七)酯8.1mol，醋酸錫0.3mol，鉬酸銨0.2mol，五水硝酸鋯0.4mol(此時(shí)鈦酸四(十七)酯占金屬鹽總量的90％)，加入到89.8mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；
(2)將0.9mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.27mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于不銹鋼片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫1.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)激光照射2.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例27．在室溫下，將二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦9.02mol，四氯化錫1mol，六氯化鎢0.48，三氯化銦0.5mol(此時(shí)二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦占金屬鹽總量的82％)，加入到97.9mol的丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.5mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.11mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)微波處理0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例28．在室溫下，將二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦21.84mol，醋酸鋅3.3mol，六氯化鎢0.86mol(此時(shí)二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦占金屬鹽總量的84％)，加入到71.9mol的丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.8mol的二縮三乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.31mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約6小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)浸涂于鏡片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫0.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)400～500nm可見光照射3小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的鏡片置于戶外，在雨天時(shí)表面無水滴形成。
實(shí)施例29．在室溫下，將二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦29.44mol，鉬酸銨0.5mol，硅酸四丁酯0.96mol，次氯酸鋯1.1mol(此時(shí)二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦占金屬鹽總量的92％)，加入到63.1mol的正丁醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將4.1mol的二縮三乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.83mol的濃硝酸催化劑，繼續(xù)攪拌約3小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)浸涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫1.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)微波處理15分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
該具有可逆性的超雙親性薄膜的透明性良好，將雙面涂有該具有可逆性的超雙親性薄膜的玻璃片進(jìn)行了透射光譜的測試，結(jié)果表明，在300～1100nm的可見光區(qū)，樣品的透射率均在85～90％的范圍內(nèi)。
實(shí)施例30．在室溫下，將二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦13.16mol，無水氯化鋁0.2mol，醋酸銦0.1mol(此時(shí)二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦占金屬鹽總量的94％)，加入到85.0mol的正丁醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.4mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.56mol的濃硝酸催化劑，繼續(xù)攪拌約4小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；
(3)將上述混合物靜置老化3.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)浸涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于610℃的馬氟爐中，保溫0.1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將起始狀態(tài)的具有可逆性的超雙親性薄膜進(jìn)行置于弱酸性環(huán)境(pH=6)和紫外光照射下交替誘導(dǎo)，其表面水的接觸角可實(shí)現(xiàn)23°和0°之間的迅速可逆變化。即步驟(6)，當(dāng)具有可逆性的超雙親性薄膜置于弱酸性環(huán)境(pH=6)中30分鐘時(shí)，水的接觸角變?yōu)?3°；而再將其用紫外光照射30分鐘，水的接觸角又變?yōu)?°。
實(shí)施例31．在室溫下，將二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦11.05mol，氯化鋅1mol，二氯二氧化鎢0.05mol，異丙氧基鋁0.5mol，碳酸鍶0.4mol(此時(shí)二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦占金屬鹽總量的85％)，加入到84.7mol的氯仿溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將2.0mol的1,3-丙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.31mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于鋁片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫0.1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)紫外光照射0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的鋁片置于戶外，能保持很好的自清潔效果，粘附于表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈。
實(shí)施例32．在室溫下，將二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦25.81mol，六氯化鎢0.29mol，五水硝酸銦0.2mol，五氯化鈮0.5mol，次氯酸鋯2.2mol(此時(shí)二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦占金屬鹽總量的89％)，加入到69.1mol的苯溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；
(2)將1.4mol的1,3-丙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.52mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約3小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)噴涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫0.8小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例33．在室溫下，將二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦5.4mol，醋酸錫0.3mol，鉬酸銨0.1mol，四氯硅烷0.2mol(此時(shí)二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦占金屬鹽總量的90％)，加入到93.2mol的氯仿溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.7mol的1,3-丙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.12mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約1.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)浸涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.2小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)微波處理10分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例34．在室溫下，將二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦26.46mol，氯化鋅0.2mol，堿式乙酸鋁二水0.2mol，五水硝酸銦0.1mol，鉬酸銨0.04mol(此時(shí)二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦占金屬鹽總量的98％)，加入到71.3mol的四氯化碳溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.3mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.38mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約3.0小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；
(3)將上述混合物靜置老化1.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于鋁片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫0.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)400～500nm可見光照射3小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例35．在室溫下，將二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦21.84mol，醋酸錫1.8mol，三氯化銦0.2mol，鉬酸銨0.16mol(此時(shí)二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦占金屬鹽總量的91％)，加入到74.0mol的四氯化碳溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.5mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.48mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約3小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化6小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)735nm激光照射25分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例36.
在室溫下，將二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦11.57mol，六水硝酸鋅0.7mol，二氯二氧化鎢0.23mol，三氯化銦0.2mol，四氯化鋯0.3mol(此時(shí)二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦占金屬鹽總量的89％)，加入到86.0mol的丙酮溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.8mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.2mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約4.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；
(4)將上述的透明溶膠經(jīng)噴涂于鋁片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射3小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例37．在室溫下，將二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦16.49mol，氯化鋅0.2mol，六水二氯化鍶0.11mol，四溴硅烷0.2mol(此時(shí)二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦占金屬鹽總量的97％)，加入到82.1mol的苯溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.7mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.2mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于鏡片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)氬離子轟擊10分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的鏡片置于浴室中，能保持很好的防霧效果。
實(shí)施例38．在室溫下，將二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦10.08mol，四氯化錫1mol，二氯二氧化鎢0.12mol，碳酸鍶0.5mol，五氯化鈮0.4mol(此時(shí)二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦占金屬鹽總量的84％)，加入到87.2mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.6mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.06mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約1.2小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)噴涂于瓷磚上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于610℃的馬氟爐中，保溫1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子激發(fā)20分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例39．在室溫下，將二羥基-二乳酸鈦24.08mol，醋酸鋅2mol，五水硝酸銦0.2mol，鉬酸銨0.22mol，四溴硅烷1.5mol，為主要原料(此時(shí)二羥基-二乳酸鈦占金屬鹽總量的86％)，加入到69.2mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將2.2mol的1,3-丙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.644mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化5.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于鏡片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于610℃的馬氟爐中，保溫0.05小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射1小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例40．在室溫下，將二羥基-二乳酸鈦12.48mol，醋酸錫0.2mol，碳酸鋅0.3mol，六氯化鎢0.12mol(此時(shí)二羥基-二乳酸鈦占金屬鹽總量的96％)，加入到85.9mol的四氯化碳溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.0mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.13mol的濃氨水催化劑，繼續(xù)攪拌約4.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于590℃的馬氟爐中，保溫0.8小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)810nm激光照射10分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將起始狀態(tài)的該具有可逆性的超雙親性薄膜進(jìn)行超聲和紫外光照射交替操作，其表面水的接觸角可實(shí)現(xiàn)迅速可逆變化。即步驟(6)，超聲處理30分鐘可使水的接觸角從0°上升到18～20°；而此時(shí)再用紫外光照射30分鐘又可使水接觸角迅速回到0°。
實(shí)施例41．在室溫下，將二羥基-二乳酸鈦15.2mol，六水硝酸鋅0.4mol，二氯二氧化鎢0.08mol，六水二氯化鍶0.12mol，硅酸四乙酯0.2mol(此時(shí)二羥基-二乳酸鈦占金屬鹽總量的95％)，加入到82.4mol的丙酮溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.4mol的一縮二乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.22mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約3小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化6小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫1.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)可見光照射3.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例42．在室溫下，將二羥基-二乳酸鈦8.3mol，氯化鋅0.2mol，六氯化鎢0.2mol，五氯化鈮0.1mol，四溴硅烷1mol，五水硝酸鋯0.2mol(此時(shí)二羥基-二乳酸鈦占金屬鹽總量的83％)，加入到89.7mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.3mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.01mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于銅片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于620℃的馬氟爐中，保溫0.2小時(shí)，得到透明薄膜；
(5)將透明薄膜經(jīng)810nm激光照射15分鐘，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例43．在室溫下，將二羥基-二乳酸鈦9.57mol，六水硝酸鋅1mol，堿式乙酸鋁二水0.2mol，五水硝酸銦0.1mol，鉬酸銨0.13mol(此時(shí)二羥基-二乳酸鈦占金屬鹽總量的87％)，加入到88.6mol的丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.2mol的乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.19mol的濃硫酸催化劑，繼續(xù)攪拌約4小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化2.5小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于600℃的馬氟爐中，保溫0.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射1.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例44．在室溫下，將四辛烯甘醇鈦12.75mol，二氯二氧化鎢0.05mol，六水二氯化鍶0.2mol，二甲基二氯硅烷2mol(此時(shí)四辛烯甘醇鈦占金屬鹽總量的85％)，加入到84.3mol的丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.5mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.24mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約3小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化4小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于陶瓷片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于720℃的馬氟爐中，保溫1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)等離子體激發(fā)0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將涂有具有可逆性的超雙親性薄膜的陶瓷片置于戶外，能保持很好的自清潔效果，粘附于表面的灰塵等污染物可被雨水沖洗干凈。
實(shí)施例45．在室溫下，將四辛烯甘醇鈦7.2mol，醋酸鋅0.5mol，醋酸銦0.11mol，鉬酸銨0.09mol，次氯酸鋯0.1mol(此時(shí)四辛烯甘醇鈦占金屬鹽總量的90％)，加入到91.1mol的異丙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將0.6mol的甘油穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.27mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約3.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于陶瓷片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于560℃的馬氟爐中，保溫1.2小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)紫外光照射2小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
將起始狀態(tài)的具有可逆性的超雙親性薄膜進(jìn)行置于弱酸性環(huán)境(pH=4)和紫外光照射下交替操作，其表面水的接觸角可實(shí)現(xiàn)32°和0°之間的迅速可逆變化。即步驟(6)，當(dāng)具有可逆性的超雙親性薄膜置于弱酸性環(huán)境(pH=4)中30分鐘時(shí)，水的接觸角變?yōu)?2°；而再將其用紫外光照射30分鐘，水的接觸角又變?yōu)?°。
實(shí)施例46．在室溫下，將四辛烯甘醇鈦17.48mol，醋酸錫0.9mol，堿式乙酸鋁二水0.32mol，碳酸鍶0.2mol，五水硝酸鋯0.1mol(此時(shí)四辛烯甘醇鈦占金屬鹽總量的92％)，加入到79.8mol的正丁醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.0mol的二縮三乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加35％的0.23mol的濃鹽酸催化劑，繼續(xù)攪拌約3小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化8小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于不銹鋼片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于580℃的馬氟爐中，保溫0.5小時(shí)，得到透明薄膜；
(5)將透明薄膜經(jīng)400～500nm可見光照射4.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例47．在室溫下，將四辛烯甘醇鈦23.04mol，四氯化錫0.3mol，六水硝酸鋅0.5mol，六氯化鎢0.06mol，二氯二氧二甲基二氯硅烷0.1mol(此時(shí)四辛烯甘醇鈦占金屬鹽總量的96％)，加入到73.5mol的氯仿溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將1.9mol的二縮三乙二醇穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.58mol的醋酸催化劑，繼續(xù)攪拌約2.5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化6小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于玻璃片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于570℃的馬氟爐中，保溫0.3小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)太陽光照射1小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
實(shí)施例48．在室溫下，將四辛烯甘醇鈦27.44mol，四氯化錫0.2mol，無水氯化鋁0.11mol，鉬酸銨0.16mol，四氯化鋯0.09mol(此時(shí)四辛烯甘醇鈦占金屬鹽總量的98％)，加入到69.2mol的乙醇溶劑中，用超聲波使金屬鹽分散均勻之后，得到透明的溶膠；(2)將2.3mol的1,3-丙二醇2.3mol穩(wěn)定劑加入到所得到的透明溶膠中，強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.50mol的濃氨水催化劑，繼續(xù)攪拌約5小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠經(jīng)旋涂于鋁片上制成薄膜，在室溫下干燥后，置于550℃的馬氟爐中，保溫0.1小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)532nm激光照射0.5小時(shí)，可得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
該具有可逆性的超雙親性薄膜暗處保存時(shí)，能在30天內(nèi)保持水和油(正十六烷)在薄膜上的接觸角均為0°。
表1具有可逆性的超雙親性薄膜在暗處保存的表面水和油接觸角變化
權(quán)利要求
1．一種具有可逆性的超雙親性薄膜的制備方法，其特征在于薄膜的制備步驟為(1)室溫下，將0.5～32mol的金屬鹽加入到70～98mol的有機(jī)溶劑中，其中，所述金屬鹽是由摩爾含量為80～98％的鈦鹽和2～20％的其它金屬鹽組成，用超聲波使金屬鹽在有機(jī)溶劑中分散均勻，得到一種透明的溶液；(2)將0.1～6mol的穩(wěn)定劑加入到上述透明溶液中，室溫下，在強(qiáng)烈攪拌下緩慢滴加0.01～1.63mol的催化劑，滴加完后，繼續(xù)攪拌約0.1～8小時(shí)，生成含有部分水解的金屬鹽的混合物；(3)將上述混合物靜置老化3～8小時(shí)，即制得納米粒子均勻分散的透明溶膠；(4)將上述的透明溶膠旋涂、噴涂或浸涂于基材表面，在室溫下干燥后，置于550～720℃的馬氟爐中，保溫0.05～1.5小時(shí)，得到透明薄膜；(5)將透明薄膜經(jīng)導(dǎo)致超雙親性效果的外場作用10分鐘～5小時(shí)后，得到具有可逆性的超雙親性薄膜。
2．如權(quán)利要求1所述的具有可逆性的超雙親性薄膜的制備方法，其特征在于在步驟(5)后進(jìn)一步包括步驟(6)將具有可逆性的超雙親性薄膜經(jīng)消除超雙親性效果的外場誘導(dǎo)。
3．如權(quán)利要求1所述的具有可逆性的超雙親性薄膜的制備方法，其特征在于所述鈦鹽是鈦酸四丁酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四(2-乙基己)酯、鈦酸四(十七)酯、二異丙氧基-二乙酰丙酮鈦、二正丁氧基-二(三乙醇胺)鈦、二羥基-二乳酸鈦或四辛烯甘醇鈦；其它金屬鹽是四氯化錫、醋酸錫、氯化鋅、醋酸鋅、六水硝酸鋅、碳酸鋅、六氯化鎢、二氯二氧化鎢、堿式乙酸鋁二水、無水氯化鋁、異丙氧基鋁、六水二氯化鍶、碳酸鍶、三氯化銦、五水硝酸銦、醋酸銦、鉬酸銨、五氯化鈮、四氯硅烷、四溴硅烷、硅酸四乙酯、硅酸四丁酯、二甲氧基二乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、四氯化鋯、五水硝酸鋯或次氯酸鋯。
4．如權(quán)利要求1所述的具有可逆性的超雙親性薄膜的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑是乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、丙酮、氯仿、正己烷、苯、甲苯或四氯化碳。
5．如權(quán)利要求1所述的具有可逆性的超雙親性薄膜的制備方法，其特征在于所述穩(wěn)定劑是乙二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、甘油或1,3-丙二醇。
6．如權(quán)利要求1所述的具有可逆逆性的超雙親性薄膜的制備方法，其特征在于所述催化劑是濃鹽酸、醋酸、濃硝酸、濃硫酸或濃氨水。
7．如權(quán)利要求1所述的具有可逆性的超雙親性薄膜的制備方法，其特征在于所述導(dǎo)致超雙親性效果的外場誘導(dǎo)是紫外光照射、等離子體激發(fā)、激光照射、400～500nm可見光照射、氬離子轟擊或微波激發(fā)。
8．如權(quán)利要求1所述的具有可逆性的超雙親性薄膜的制備方法，其特征在于所述消除超雙親性效果的外場誘導(dǎo)是超聲波或pH=4～6的弱酸環(huán)境。
9．如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的方法制備的具有可逆性的超雙親性薄膜，其特征在于所述薄膜由摩爾含量為80～98％的TiO2納米粒子和2～20％的金屬氧化物納米粒子組成，所述納米粒子的粒徑為50～80nm。
10．如權(quán)利要求9所述的具有可逆性的超雙親性薄膜，其特征在于所述金屬氧化物納米粒子選自SnO2、ZnO、WO3、Al2O3、SrTiO3、In2O3、MoO3、Nb2O3、SiO2、ZrO2或它們的混合物。
11．如權(quán)利要求9～10所述的具有可逆性的超雙親性薄膜的用途，其特征在于所述的薄膜用于玻璃、鏡面、金屬或陶瓷的基材表面的防霧或自清潔；用于精密儀器的軸承表面修飾；用于柱層析填料的修飾。
全文摘要
本發(fā)明特別涉及具有可逆性的超雙親性薄膜及其制法和用途。將0.5～32mol的金屬鹽加入到70～98mol的有機(jī)溶劑中,超聲波分散均勻,加入0.1～6mol穩(wěn)定劑和0.01～1.63mol催化劑,制得透明溶膠,涂于基材表面,置于550～720℃的馬氟爐中,保溫0.05～1.5小時(shí),得到透明薄膜,外場誘導(dǎo)10分鐘～5小時(shí)后,得到摩爾含量為80～98%的TiO
文檔編號C09D1/00GK1315476SQ0010917
公開日2001年10月3日 申請日期2000年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月29日
發(fā)明者王融, 蔣峰芝, 宋延林, 朱道本, 江雷 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所