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所谓“亲水性”(Hydrophilic)就是“Water-loving”(亲水)的意思,而“强亲水性”就有点让人费解,不易明白了。
实际上,强亲水性是光触媒(TiO2)的一种特性,属于“表面物理学”,是一个很新的物理概念(2001年首次出现)。为使我们先有个直观概念,请看以下实景照片:
在雨天里,普通玻璃(左)与光触媒玻璃(右)
一般而言,光触媒具有两个重要特性:氧化分解力与强亲水性,后者,在过去我们没有详细讨论过。具有强亲水性的材料具有自动去除污垢,具有所谓的”自洁能力“。具有强亲水性的玻璃,即使在雨天里也不会变模糊,存留雾气与小水珠,防碍视线,可以清楚的看到外面的景色。对于汽车驾驶员而言,这无疑是很重要的。这是什么原因呢?
大家知道,滑冰运动员穿的“冰鞋”,鞋底下面有一个非常锋利的“钢刀”,钢刀压在冰面上压强很大会使冰面立即融化为一层薄薄的“水层”,由此,滑冰运动员实际上是在水面上滑行,阻力极小,因此,冰鞋应该叫做“水鞋”更为恰当。
关于强亲水性(Super-Hydrophilic),国外有很多研究文献(PDF电子版),长篇大论,有详细的数字图表与严密的理论分析,很吓人。不过,我觉得其道理与上述“冰鞋”例子差不多。简单说来就是,光触媒纳米粒子,在光线照射下,会出现“强亲水性”,会产生纳米级的“水层”,微观上看起来很“滑溜”,使得外在的附着物(油污、污垢,尘埃和水珠等)呆不住,会自动滑落或被容易地清除。如果光线没有了,强亲水性也就消失了。
我们不难理解,在建筑物的墙壁与玻璃窗上喷涂薄薄的一层光触媒,由于存在强亲水性,空气中的浮尘,雨滴中的杂质,如果飘落在上面,当太阳一出来,光线照射在墙壁上面,强亲水性就要发挥作用了,让附着的尘埃统统都去“滑冰”滚蛋,使得建筑物保持原有面貌。
实际上,强亲水性应用方面非常广泛,如机场候机楼,市中心的高层建筑,家居门窗,私家车,等等,那里都能用上光触媒的强亲水性。问题是,由谁来做?数理化,天地生,这个”经“必须天天念,......电子与光子是一家。
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