羧酸层积分式钛白粉自洁法

二氧化钛在有机分子的帮助下自我清洁。这些分子大多来自于附着在TiO上的植物₂新的研究表明，表面，并将其从亲水变成疏水。

TiO₂是一种白色颜料，用于造纸、油漆、医药、防晒霜和自洁涂料。当暴露在阳光下时，表面与水反应产生羟基自由基，羟基自由基可以分解有机分子。在紫外线的存在下，表面是亲水的，吸引水分。

在黑暗中，表面会慢慢回到疏水状态。尽管TiO₂自清洁表面已经被商业化，但事实证明，在原子尺度上理解其反应性是难以捉摸的。

奥地利和美国的研究人员现在表明TiO₂选择性地从空气中吸附羧酸，尽管浓度只有十亿分之一。在黑暗中形成的高度有序的单层在疏水性和高水溶性方面是不寻常的，这可能有助于TiO的自清洁性能₂．

光谱和扫描电子显微镜分析表明，该过程涉及甲酸和乙酸的混合物。它们是大气中酸性的主要来源，源于树木和灌木释放的挥发性化合物异戊二烯的分解产物。

他说:“甲酸盐和醋酸盐都能很好地溶于水，也能很好地粘附在二氧化钛表面。Ulrike Diebold他来自奥地利维也纳工业大学。“它们通过两个键粘附在表面，所以粘附得很牢固。”“羧酸中的两个氧原子都与表面的一个钛原子结合。

这项研究部分源于一次会议上的分歧梅丽莎·海恩斯来自美国康奈尔大学，关于有机单层的性质。海恩斯怀疑它是由碳酸氢盐制成的，部分原因是二氧化碳在大气中很常见。两人在维也纳合作解开了这个谜团。

他们发现，仅仅是氧气或二氧化碳和水并不能形成有序的有机上层建筑。“当我们在空气中重复同样的实验时，我们看到了相同的上层结构。令人惊讶的是，在维也纳这样的城市环境中，在海因斯位于纽约伊萨卡的实验室中，情况也是如此。”

“羧酸有序单分子层的形成绝对是出乎意料的。实验证据看起来相当有说服力。安娜贝拉Selloni他是美国普林斯顿大学的材料科学家。

羧酸单分子层由于含有CH而具有疏水性_x-末端的“尾巴”，由于其酸性的“头部”而具有高度的水溶性。“在疏水状态下，单层膜可以抵抗污染物的吸附。然而，它们的高水溶性会导致表面在冲洗时变得亲水，从而实现对自清洁很重要的水薄片作用。

迪堡强调了他们在产生超纯水滴方面的创新。他们使用了一个“冷手指”钢头装置，冷冻到100K，这使他们能够在真空室中产生一个水滴，并将其放在现在暴露在空气中的样品上。

“研究‘纯净水’效果的能力是一项新技术。对有机层性质的识别也是新的。总之，从技术上讲，这是一项非常成功的工作。”塞洛尼说。

迪博尔德补充说:“了解这些表面上明确的污垢改变了我们在现实生活中理解这些表面的方式。”“计算机模型可能只包含TiO₂，但这将忽略它上面的覆盖层。因为它粘附性很好，可能会阻塞一些活性部位。”