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提高鈦白粉耐候性辦法-表面包膜機(jī)理

（1）靜電吸附機(jī)理。
靜電吸附機(jī)理認(rèn)為，基體表面帶有與包膜劑相反的電荷，由于庫(kù)侖引力使包膜劑顆粒被吸附到鈦白粉粉體顆粒表面。TiO2表面具有負(fù)電性，Al2O3表面具有正電性，靠靜電引力吸附作用成膜。但這種包膜機(jī)理存在其局限性，包膜劑在基體表面形成一層膜后，表面的電性已經(jīng)發(fā)生改變，膜層要繼續(xù)生長(zhǎng)增厚的動(dòng)力就不存在了。而且這種機(jī)理無(wú)法解釋SiO2包膜TiO2，因?yàn)槎趸璞砻嬉矠樨?fù)電性，不可能和負(fù)電性的二氧化鈦靠靜電引力吸附而成膜。

（2）異相表面成膜機(jī)理
異相表面成膜機(jī)理認(rèn)為，在某一pH值下，在有異相物質(zhì)存在時(shí)，溶液超過(guò)它的過(guò)飽和度時(shí)，將會(huì)有大量晶核立即生成，沉降到異相顆粒的表面，無(wú)異物時(shí)的濃度高于晶體析出的濃度。這是由于在非均相體系的晶體成核與生長(zhǎng)過(guò)程中，新相在已有的固相上形成或生長(zhǎng)，體系表面自由能的增加量小于自身成核（均相成核）體系表面自由能的增加量，所以分子在異相界面的成核與生長(zhǎng)優(yōu)先于體系中的均相成核。當(dāng)溶液中形成的溶膠濃度較低時(shí)，溶膠分子成核于鈦白粉表面降低體系的自由能。新相生成后優(yōu)先沉淀在相同或相似結(jié)構(gòu)的基底上，隨后形成的無(wú)機(jī)物分子將優(yōu)先在已部分包膜的鈦白粉的表面繼續(xù)成核、生長(zhǎng)。

（3）表面化學(xué)鍵合機(jī)理
這種機(jī)理認(rèn)為，包膜劑與基體之間不是簡(jiǎn)單的物理結(jié)合，而是形成了牢固的化學(xué)鍵。在金紅石型鈦白粉顆粒表面有很多未鍵合的羥基存在，與水合氧化物的羥基聚合成羥橋，生成氫氧化物包膜層。在包膜層和納米TiO2顆粒之間形成了化學(xué)鍵，生成了均勻致密包膜層，與納米TiO2顆粒之間結(jié)合牢固，不易脫落。此機(jī)理研究的相對(duì)成熟，它很好地解釋了粒子包膜后，其穩(wěn)定性很好這一事實(shí)，因而被越來(lái)越多的學(xué)者接受。

（4）溶膠一吸附一凝膠一成膜機(jī)制。
該機(jī)理認(rèn)為反應(yīng)分為兩步：首先是硅溶膠的形成和被TiO2顆粒吸附的過(guò)程，然后是硅溶膠在TiO2顆粒表面的膠凝成膜過(guò)程。此機(jī)理的反應(yīng)第一步中的吸附是在庫(kù)侖靜電力的作用下進(jìn)行的，實(shí)際上是靜電吸附機(jī)理的內(nèi)容，膠凝成膜時(shí)與TiO2顆粒之間以羥基鍵合，是表面化學(xué)鍵合機(jī)理的內(nèi)容，所以該機(jī)理是以上三種機(jī)理的綜合。