ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อภาวะขาดน้ำยิ่งยวดของพื้นผิว TiO2
1. เวลาและความเข้มของแสง UV ที่ฉายรังสี
โดยทั่วไป ขนาดของโซนที่ชอบน้ำบนผิว TiO2 จะเพิ่มขึ้น และขนาดของโซนที่ชอบน้ำจะลดลงเมื่อเวลาเปิดรับแสงเพิ่มขึ้น การเพิ่มขนาด te ของโซนที่ชอบน้ำเอื้อต่อการปรับปรุงคุณสมบัติที่ชอบน้ำของพื้นผิว และการลดลงของขนาดของโซนที่ชอบน้ำจะเพิ่มแรงโน้มถ่วงของเส้นเลือดฝอย ซึ่งเอื้อต่อการขยายตัวของน้ำมันบนพื้นผิว TiO2 เมื่อโซนชอบน้ำและโอลีโอฟิลิกถึงจุดวิกฤต นั่นคือ ปรากฏการณ์สองฟิลิกของน้ำและน้ำมันสามารถรับรู้ได้บนพื้นผิวเดียวกัน มุมสัมผัสของทั้งน้ำและน้ำมันสามารถสูงถึง 0 องศา และยิ่งยวด ปรากฏลักษณะชอบน้ำและซุปเปอร์โอเลฟิลิก เมื่อเวลาเปิดรับแสงยังคงเพิ่มขึ้น ขนาดของโซนที่ชอบน้ำจะเพิ่มขึ้นอีก และพื้นผิวยังคงสามารถคงความเป็นซุปเปอร์ไฮโดรฟิลิกไว้ได้ แต่มุมสัมผัสกับน้ำมันจะเพิ่มขึ้น เมื่อระยะเวลาเปิดรับแสง UV นานเกินไป มุมสัมผัสระหว่างพื้นผิวกับน้ำก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน กล่าวคือ การฉายรังสี UV เป็นเวลานานจะไม่ทำให้พื้นผิวมีน้ำและไขมันมากขึ้น
ความเข้มของรังสียูวียังส่งผลต่อคุณสมบัติยิ่งยวดของพื้นผิว TiO2 หากความเข้มของรังสี UV ต่ำกว่า 20mW/c㎡ การฉายรังสี UV เป็นเวลานานไม่สามารถทำให้พื้นผิว TiO2 ชอบน้ำได้ ซึ่งสาเหตุหลักมาจากพลังงานรังสี UV ที่ต่ำไม่สามารถกระตุ้นการกระโดดของอิเล็กตรอนวง TiO2 ได้ นอกจากนี้ยังยากที่จะก่อตัวขึ้น พื้นผิวขาดสถานะทางแยก
2, พื้นผิวคริสตัล TiO2
การวิจัย superhydrophilic พื้นผิวผลึกเดี่ยวที่แตกต่างกันของ TiO2 แสดงให้เห็นว่าพื้นผิว TiO2 [ll0) และ (100) พื้นผิวมากกว่า ({{10}}O1) คือ ไวต่อการกระตุ้นของแสงมากขึ้นเพื่อให้พื้นผิวมีคุณสมบัติ superhydrophilic เช่นในแสง 40mW / cm2, l0mm ภายในพื้นผิว (1l0) และพื้นผิว (001) และมุมสัมผัสของน้ำถึง 0 องศา และพื้นผิว (001) ต้องใช้เวลา 40 นาที ซึ่งสาเหตุหลักมาจาก TiO2 พื้นผิวคริสตัลแต่ละอันมีโครงสร้างการประสานงานของไททาเนียมที่แตกต่างกัน บนหน้าผลึก (110) ไอออนของไททาเนียมครึ่งหนึ่งอยู่ในโครงสร้างลิแกนด์ 5 ส่วน โดยมีทอเรียมเป็นไททาเนียมเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อออกซิเจน และอีกครึ่งหนึ่งอยู่ในโครงสร้างลิแกนด์ 6 ตัว บนระนาบคริสตัล (100) ไอออนของไททาเนียมทั้งหมดอยู่ในโครงสร้างออกซิเจนแบบเพนทาโคออร์ดิเนชันแบบยกออก ในขณะที่ระนาบคริสตัล {001) อยู่ในการจัดเรียงดั้งเดิมเดียวกันกับภายในคริสตัล TiO2 โดยที่ปราศจากทอเรียมเป็นเตตระ- โครงสร้างที่ประสานกัน เมื่อเปรียบเทียบกับโครงสร้างออกซิเจนอื่นๆ ออกซิเจนของสะพานมีตำแหน่งที่สูงกว่าบนพื้นผิว มีปฏิกิริยาที่กระฉับกระเฉงกว่า และถูกปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ง่ายกว่าเพื่อสร้างตำแหน่งออกซิเจนที่พื้นผิว การก่อตัวของความบกพร่องของออกซิเจนอื่นๆ จะทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของแลตทิซมากขึ้น ดังนั้นจึงต้องใช้พลังงานปฏิกิริยาจากภายนอกที่มากขึ้น
3. บรรยากาศโดยรอบ
ผลึกเดี่ยว TiO2(110) ถูกวางไว้ในบรรยากาศของอากาศและออกซิเจนตามลำดับ ภายใต้การฉายรังสี UV มุมสัมผัสระหว่างพื้นผิวผลึกเดี่ยวกับน้ำในอากาศจะลดลงอย่างรวดเร็ว และสามารถเข้าถึงสภาวะที่ชอบน้ำสูงได้ในระยะเวลาอันสั้น ในบรรยากาศที่มีออกซิเจน มุมสัมผัสจะลดลงอย่างช้าๆ ถึง 35 องศาเมื่อถึงจุดอิ่มตัว ในทำนองเดียวกัน พื้นผิวผลึก TiO2 ที่ถูกไฮโดรฟิไลซ์สามารถรักษาสถานะที่ชอบน้ำในอากาศได้เป็นเวลาหลายวัน ในขณะที่ในบรรยากาศที่มีออกซิเจน พวกมันจะเปลี่ยนสถานะเป็นไฮโดรโฟบิกอย่างรวดเร็ว สาเหตุหลักมาจากการมีอยู่ของออกซิเจนไม่เอื้อต่อการสร้างออกซิเจนที่ว่าง และจะไม่ก่อตัวเป็นน้ำที่มีสารเคมีดูดซับมากขึ้นในพื้นผิว ที่สร้างขึ้นโดยน้ำที่มีสารเคมีบนพื้นผิวจะถูกแทนที่ด้วยออกซิเจนและคืนค่าสถานะที่ไม่ชอบน้ำก่อนหน้านี้ ซึ่ง ไม่เอื้อต่อการสร้างและบำรุงรักษาพื้นผิวที่ชอบน้ำ
4, การรักษาความร้อน
พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ TiO2 ได้รับการบำบัดความร้อนที่ 150 องศา และพื้นผิวจะค่อยๆ กลายเป็นชอบน้ำ โดยมีมุมสัมผัสที่ระดับ O กับน้ำที่ประมาณ 400 องศา ซึ่งหมายความว่า TiO2 แสดงความชอบน้ำได้ดี นั่นคือประสิทธิภาพของพื้นผิว TiO2 ที่ชอบน้ำดีก่อนและหลังการบำบัดความร้อนของการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการเปียกน้ำอาจเกิดจากการก่อตัวของสถานะข้อบกพร่องของพื้นผิวเดียวกันกับเงื่อนไขการฉายแสงนั่นคือการก่อตัวของสัดส่วนที่ไม่ใช่สารเคมีของ TiO2 โครงสร้างพื้นผิวที่เอื้อต่อการดูดซับน้ำนั่นคือการใช้ความร้อนยังสามารถกระตุ้นหรือฟื้นฟูพื้นผิว superhydrophilic
