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近年来,全国各地屡屡报道高空坠楼的“瓷砖雨”砸车伤人的事故,严重威胁城市居民的人身安全。自1997年以来,一些省市纷纷出台相关规定,禁用石材类建筑外墙面砖。但是,国内生产的外墙涂料存在装饰性和耐候性差的缺陷,也不具备自清洁功能,难以真正替代石材类外墙装饰材料。因此,开发具有装饰性好、自清洁能力强、耐候性好、成本低的多功能外墙装饰材料逐渐成为该领域的研究热点。而要想制备具有自清洁能力、耐候性好的外墙装饰材料,超疏水表面涂层的制备是关键。目前,制备超疏水表面的主要方法是先构建具有微纳分层粗糙结构的表面,然后采用低表面能物质(硅烷偶联剂、含氟树脂等)对表面进行超疏水改性。构建微纳分层粗糙结构常用的无机纳米材料包括ZnO、TiO2、Co3O4、SnO2、SiO2等。本论文采用基于有机原料的溶胶-凝胶和基于无机原料的水解沉淀法制备了金红石型TiO2-SiO2,探究了制备高比表面积、热稳定的纳米金红石型TiO2-SiO2的最佳条件,经TMCS和NH4F疏水及双疏改性处理获得了疏水及双疏性能优异的金红石型TiO2-SiO2填料。论文分为五章,每一章节介绍如下:第一章文献综述首先总结了自然界中常见的超疏水表面及超疏水表面润湿的基本理论。综述了超疏水表面的制备方法及应用,进一步提出了构建粗糙微纳结构的技术,同时提出了超疏水表面制备中存在的问题,在此基础上提出了本课题的研究意义及研究内容。第二章实验部分介绍了实验所用的试剂及仪器,金红石型TiO2-SiO2的制备、疏水及双疏改性研究及性能的表征方法。第三章以钛酸异丙酯(TTIP)为钛源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用改进的溶胶-凝胶法制备了TiO2-SiO2气凝胶,在不同温度下进行煅烧处理,探究了制备高比表面积的纳米金红石型TiO2-SiO2的最佳条件,然后以三甲基氯硅烷(TMCS)为改性剂对金红石型TiO2-SiO2进行改性处理,并使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、水接触角测试(WCA)表征对制备的TiO2-SiO2的晶型结构、形貌和疏水性能进行了表征。结果表明,当钛硅摩尔比为5:1时制得的气凝胶在1100℃煅烧及TMCS改性后,所制备的金红石型纳米TiO2-SiO2的比表面积大,疏水性能优异,其比表面积达348 m2·g-1,水接触角达到154.7°。第四章以硫酸氧钛为钛源,硅酸钠为硅源,通过改进的快速水解沉淀法制备了TiO2-SiO2复合氧化物。通过正交实验研究了钛硅摩尔比及煅烧温度对复合氧化物的粒径及晶相结构的影响,以三甲基氯硅烷(TMCS)和NH4F为改性剂分别对纳米金红石型TiO2-SiO2进行改性处理,利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱()、比表面积分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、接触角测试(CA)表征分别测试分析了TiO2-SiO2的晶相结构、表面形貌和疏水及双疏性能,结果表明,钛硅摩尔比为5:1的TiO2-SiO2在800℃煅烧后就获得金红石型的复合材料,经TMCS及NH4F改性处理后具备优异的疏水及双疏性能。该类表面材料有望应用于构建具有耐污性和自清洁性能的纳微分层结构的外墙装饰材料的面漆。第五章对本研究进行了总结,同时对超疏水表面材料的发展及应用前景进行了展望。