研究目的
制备并评估具有耐流体冲蚀性能的纳米TiO?-硅树脂复合薄膜的光催化性能与耐久性，以应用于污水处理。
研究成果
制备的TiO?-有机硅树脂复合薄膜在长期水动力侵蚀下展现出优异的耐久性和光催化活性，其CR值始终保持在65%以上，光降解效率降幅低于40%。当最佳ICT时间为30分钟时，可在颗粒固定与活性保留之间取得最优平衡，为工业光催化应用奠定了基础。
研究不足
该研究仅限于特定材料（二氧化钛和有机硅树脂）及条件（如固定侵蚀速度和持续时间）。其结论可能不适用于其他纳米颗粒-聚合物体系或不同流体动力学环境。若要实现更广泛应用，可能需要对ICT及其他参数进行优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用双液相喷涂沉积法制备复合薄膜，通过硅树脂浸涂与二氧化钛分散液喷涂相结合。通过调节硅树脂的初始固化时间（ICT）控制薄膜性能。通过流体动力侵蚀测试和光催化降解实验评估其耐久性与活性。
2：样品选择与数据来源：
以载玻片（76毫米×26毫米）为基底。根据ICT时长（10、20、30、40分钟）将样品分为四组（S-1至S-4）。数据包含用于形貌分析的SEM图像及用于光催化活性测量的分光光度计数据。
3：40分钟）将样品分为四组（S-1至S-4）。数据包含用于形貌分析的SEM图像及用于光催化活性测量的分光光度计数据。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括配备空气压缩机与压力表的喷枪用于喷涂，带涡轮式搅拌器的旋转叶片仪器用于侵蚀测试，SEM用于形貌观察，18瓦紫外灯用于光催化实验，以及便携式球面分光光度计（SP60，X-Rite）用于颜色测量。材料包含甲基苯基聚硅氧烷硅树脂、锐钛矿型二氧化钛纳米颗粒（平均直径30纳米）、异丙醇、乙醇、固化剂（KH550硅烷偶联剂）及罗丹明B。
4：实验流程与操作步骤：
载玻片经清洁后以恒定速度浸涂硅树脂溶液，经指定ICT初始固化后喷涂二氧化钛分散液。薄膜在烘箱中完全固化。流体动力侵蚀测试在60转/分钟下持续4周，样品固定于45°角，每周拍摄SEM图像。光催化活性通过涂覆罗丹明B溶液、干燥后进行紫外照射并测量随时间变化的色差进行评估。
5：数据分析方法：
使用MATLAB对SEM图像进行二值化与降噪处理以计算有效二氧化钛覆盖率（CR）。光催化降解效率通过分光光度计测量的色值变化确定。
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Silicone resin
methyl phenyl polysiloxane
Shandong Dayi Chemical Co., Ltd.
Used as the film-forming material in the composite films to provide adhesion stability and durability.
-
TiO2 nanoparticles
anatase, mean particle diameter 30 nm
Aladdin Reagent Co., Ltd.
Used as the photocatalytic material in the composite films for degrading pollutants.
-
Silane coupling agent
KH550
Used as a curing agent to reduce the curing time of silicone resin.
-
Airbrush
Used for spray-coating the TiO2 dispersion onto the silicone resin.
-
Air compressor
Used with the airbrush for spray-coating.
-
Pressure gauge
Used to monitor pressure during spray-coating.
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Rotary vane instrument
with turbine-type agitator and round flume
Used for hydrodynamic erosion experiments to test film durability.
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Scanning electron microscopy
SEM
Used to observe and characterize the morphology of the composite films.
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UV lamp
18 W
Used as the light source for photocatalytic degradation experiments.
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Portable sphere spectrophotometer
SP60
X-Rite
Used to measure color values for evaluating photocatalytic degradation of rhodamine B.
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Glass slides
76 mm × 26 mm
Used as substrates for depositing the composite films.
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Isopropanol
analytical grade
Used as a solvent for dispersing TiO2 nanoparticles.
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Ethanol
analytical grade
Used in cleaning processes.
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Rhodamine B
RhB
Used as a model pollutant to evaluate photocatalytic activity.
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