紫外光照射氧化钛材料,能产生高度双亲(同时亲水和亲油)的表面.在这种表面上,水和油都能迅速、完全地铺展,接触角趋于零,因此,称为超双亲表面.这类表面在防雾和自清洁中有十分广阔的应用前景.本文围绕这一先进的功能界面材料进行了广泛、深入的研究,旨在尽快推动该材料在国内的工业化生产和相关应用的开发.本文利用溶胶-凝胶法制备了胶体粒子粒径分布均匀、性能稳定的TiO<,2>透明溶胶,并将其涂于玻璃、瓷砖等固体基底上,高温固化后得到了透明的TiO<,2>超双亲薄膜.原子力显微镜对高温固化的超双亲薄膜的表征表明,高温固化的薄膜中TiO<,2>的纳米粒子粒径分布均匀,尺寸在50-80nm之间,且无团聚.薄膜的透射光谱表明,双层的高温固化的超双亲薄膜在可见光区的透射率大于75﹪,表现出很好的透明性.通过对其浸润性的跟踪测试表明,所制的高温固化的薄膜的超双亲性具有惊人的稳定性,可在隔离诱导源的情况下在30天内维持水和油的接触角趋于零.液滴在该表面的铺展过程的动态接触角的测量表明,水和油的完全铺展的时间非常短,分别为3.1秒和2.2秒.利用紫外光以外的外场(热和等离子体)诱导TiO<,2>薄膜表面,在短时间内(450℃加热:30分钟;等离子体:1-3分钟)得到了与紫外光诱导产生的同样的超双亲性表面.将实验室的TiO<,2>溶胶的制备工艺成功地进行了工业化中试放大,并将其用于高温制膜,得到了功能化的实用样品:防雾玻璃和自清洁瓷砖.样品的效果良好,并伴随有明显的光催化效果,有利于环境的美化和净化.用超声和紫外光交替诱导薄膜,得到了可逆的接触角变化,预示了该薄膜在分离等领域的潜在应用.根据文献报道的铺展动力学公式进行拟合,发现在本研究中,无论是在高温固化还是室温固化的TiO<,2>超双亲薄膜上,液滴铺展的速度都比已有的固体表面的快得多,从实验上首先定量证明了超双亲表面比单亲表面更为独特和优越的浸润效果.