Neuartige superhydrophobe photokatalytische Beschichtung

Für die Studie wurde eine neuartige superhydrophobe photokatalytische Fluorsilikon/SiO₂-TiO₂-Beschichtung (FSi/SiO₂-TiO₂) hergestellt. Die Entwicklung der Benetzbarkeit und der photokatalytischen Aktivitäten wurde untersucht, indem eine Reihe von Proben der UV-Bestrahlung und der Außenumgebung ausgesetzt wurden. Auch ihre praktische Selbstreinigungsleistung wurde verglichen. Der UV-Bestrahlungstest wurde in einer UV-Alterungsprüfkammer durchgeführt. Die Benetzungseigenschaften, einschließlich des Wasserkontaktwinkels und des Gleitwinkels, wurden mit einem Kontaktwinkelmesser gemessen. Die photokatalytischen Eigenschaften der Beschichtungen wurden mit einem UV-Spektrophotometer ermittelt und bewertet. Darüber hinaus wurden die Morphologie und die Oberflächenrauhigkeit mit einem Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop bzw. einem optischen Profilometer untersucht.

Praktische Selbstreinigungsleistung

Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass sich die Beschichtungsserien mit höheren TiO₂-Zugaben in kürzerer Zeit von superhydrophob zu superhydrophil wandeln. Die Beschichtung mit einer dauerhafteren Superhydrophobie kann ihre anfängliche Benetzbarkeit beibehalten, während ihre photokatalytische Eigenschaft der einer hydrophoben Beschichtung überlegen ist. Die Mechanismen wurden durch die Analyse der Beschichtungsmikrostrukturen aufgezeigt. Es wird davon ausgegangen, dass die superhydrophobe Beschichtung mit einer Cassie-Baxter-Oberflächenstruktur eine bessere Photokatalyse aufweist. Außerdem wurde bestätigt, dass die praktische Selbstreinigungsleistung der hergestellten superhydrophoben photokatalytischen FSi/5TiO₂-32SiO₂-Beschichtung im Vergleich zu superhydrophoben FSi/SiO₂ und photoinduzierten superhydrophilen FSi/5TiO₂-28SiO₂-Beschichtungen besser ist.

Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Band 18, Ausgabe 5, September 2021, veröffentlicht.