專利名稱：減反增透涂層和超疏水自清潔減反增透涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及減反增透涂層和超疏水自清潔的減反增透涂層及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
自清潔和減反增透納米結(jié)構(gòu)涂層在太陽能光伏發(fā)電、光伏建筑材料、太陽能集熱器、宇航等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用和巨大的市場。我國僅太陽能熱水器對太陽能玻璃的需求就達(dá)一億平方米，預(yù)計到2030年光伏發(fā)電有望占全世界發(fā)電量的5 % 20 %，在我國，除了應(yīng)用領(lǐng)域和科技示范外，國家示范項目、民心工程和國際合作項目，送電到鄉(xiāng)、光明工程、國家光伏并網(wǎng)等均已啟動，亞洲最大的太陽能應(yīng)用技術(shù)研究與示范基地在甘肅省榆中縣建成并已投入運行?？梢哉雇?，一個大規(guī)模利用太陽能的新時代已經(jīng)來臨。太陽能玻璃必將成為平板玻璃行業(yè)新的經(jīng)濟增長點，它不僅能夠帶動平板玻璃產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，而且可實現(xiàn)平板玻璃行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。太陽能的廣泛利用需要更高的透光率和更低的反射率，同時大面積投產(chǎn)使用帶來十分繁重的清潔工作，迫切需要表面具有自清潔功能。目前，國內(nèi)具有超疏水自清潔功能和良好減反增透性能的涂層研究應(yīng)用還很少。國外在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)開始了玻璃自清潔和減反增透的研究，減反增透層通常采用不同折射率的均一薄膜來實現(xiàn)增透效果，根據(jù)目前的光學(xué)增透原理，厚度在λ/4 處時可以在單一波長處有很窄的減反增透結(jié)果。若要實現(xiàn)寬光譜減反增透就必須疊加多層不同介質(zhì)的薄膜，這給加工工藝和技術(shù)帶來了困難。JP 10-20102Α公開了一種包含7層不同介質(zhì)層的增透薄膜，但該增透膜在約400納米和700納米的波長內(nèi)對可見光的增透性能不足。JP2006-3562公開了一種包含多個層的增透膜但對接近400納米波長的可見光沒有足夠的反射率。而本發(fā)明使用單一納米粒子層實現(xiàn)了可見光范圍內(nèi)寬光譜的減反增透。最大透過率可以高達(dá)99 %，單面反射率為0.3%。目前，世界上發(fā)達(dá)國家均有知名公司在專門從事自清潔玻璃的研究開發(fā)和制作， 如英國Pilkington公司、日本TOTO公司、美國PPG公司、德國GEA公司、VTA公司、UIC 公司等；在應(yīng)用開發(fā)方面，日本率先展開開發(fā)、推廣、應(yīng)用TiO2光催化自清潔玻璃。英國 Pilkington玻璃公司在開發(fā)應(yīng)用TW2光催化自潔凈玻璃方面已走在歐、美玻璃商的前列。 美國W. L. iTonar等人研制的透明復(fù)合自清潔防霧玻璃(W. L. iTonar et al. Electrochromic DeviceHaving A Self-cleaning Hydrophilic Coating. United States Patent ApplicationPublication US2001/00210066 Al,2001-09-13 ；K. Toru. Vehicle Mirror. United States Patent US5594585 :1997-01-14 ；K.Toru. Anti-fog Element. US5854708 1998-12-29 ；K.Takahama et al. Method of Forming HydrophilicInorganic Coating Film And Inorganic Coating Composition. United States PatentApplication Publication US2001/008696 Al，2001-07-13)，是在玻璃基材的表面形成具有催化作用的光催化劑透明涂層，再在光催化劑透明涂層的表面形成具有親水性的透明多孔無機氧化物 (SiO2和Al2O3)薄膜。然而這些技術(shù)都利用了 TiO2光催化特性促使表面達(dá)到超親水，適用條件會受到限制，因為需要有光照的環(huán)境才能進(jìn)行催化作用；而且這種孔狀結(jié)構(gòu)表面雖可以提高親水性，但很容易被難揮發(fā)的物質(zhì)或者納米塵埃堵住孔口，耐久性不理想。本發(fā)明采用了 S^2溶膠層層自組裝制備得到減反增透涂層，進(jìn)一步進(jìn)行疏水化處理其表面，制備超疏水自清潔減反增透涂層。所述超疏水自清潔減反增透涂層具有很高的水接觸角，水滴滴在表面可以形成球體，很容易滾落帶走污染物而不留下任何痕跡，從而實現(xiàn)自清潔的能力?；蹇梢允瞧桨宀Ａ?，例如，家庭以及商業(yè)建筑的玻璃窗戶、玻璃天窗、玻璃幕墻、 家庭浴室鏡子、汽車擋風(fēng)玻璃、后視鏡、后景玻璃、眼睛片等，也可以是柔性聚合物薄膜。 SiO2納米粒子等電點大約在2. 1，表面易顯負(fù)電性，很容易吸附在帶正電荷聚電解質(zhì)修飾的基板上。利用這種靜電力可以實現(xiàn)Layer-by-LayeHLBL)層層自組裝。二氧化硅納米顆粒的涂層基板表面上形成了毛細(xì)管覆蓋網(wǎng)，而且其表面有豐富的-Si-OH基團，能大大地改善其耐久性，可以牢固地附著在物體表面形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的涂層。所形成的二氧化硅粒子可增大摩擦系數(shù)，因而具有一定的耐磨損性，此外二氧化硅還具有較低的反射率和很好的耐磨性能。涂有超疏水自清潔減反增透涂層的玻璃片的透光率能從91. 3%提高到99. 1%，單面反射率最低下降為0. 3%。本發(fā)明所述的超疏水自清潔減反增透涂層的玻璃片覆蓋在標(biāo)準(zhǔn)單晶硅太陽能電池板上，相比普通玻璃片覆蓋的太陽能電池更能有效利用太陽光能，電池效率提高6. 6%以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的減反增透涂層。本發(fā)明的目的之二是提供表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超疏水自清潔減反增透涂層，涂有該涂層的玻璃片的透光率能從91. 3%提高到99. 1%。本發(fā)明的目的之三是提供采用靜電自組裝方法，將納米粒子和聚電解質(zhì)交替組裝，從而提供制備方法和工藝簡單、原料廉價、成本低、適用范圍廣的減反增透涂層的制備方法。本發(fā)明的目的之四是提供表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的超疏水自清潔減反增透涂層的制備方法。本發(fā)明的減反增透涂層是由粒徑大約為10 IOOnm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成， 該減反增透涂層的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的超疏水自清潔的減反增透涂層是在由粒徑大約為10 IOOnm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層低表面能物質(zhì)，并且低表面能物質(zhì)層的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。所述的低表面能物質(zhì)選自三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷等中的一種。本發(fā)明的減反增透涂層是采用市售或自己合成的二氧化硅納米粒子制備懸浮液， 采取浸涂方法把SiOjt形納米粒子與聚電解質(zhì)通過靜電組裝沉積到基板(如玻璃片)上， 最后經(jīng)過煅燒制備出減反增透涂層，進(jìn)一步進(jìn)行疏水化處理后得到超疏水自清潔的減反增透涂層。所需儀器設(shè)備簡單、廉價，易于工業(yè)化。
所述的粒徑大約為10 IOOnm的SW2球形納米粒子可取市售，或按照St0ber (Stober W, Fink A, Bohn Ε. Journal of Colloid & Interface Science, 1968, 26 :62 69)方法進(jìn)行制備。本發(fā)明中所述的涂層是通過SiO2球形納米粒子表面帶的負(fù)電荷與基板上沉積的聚電解質(zhì)所帶的正電荷的靜電吸引自組裝而形成，每一步完成都用蒸餾水徹底洗滌，用惰性氣體(如氮氣)吹干。所述的聚電解質(zhì)是聚二烯丙基二甲基氯化銨和聚苯乙烯磺酸鈉。本發(fā)明的減反增透涂層的制備方法包括以下步驟(1)將基板處理干凈，去除表面污染物；(2)將步驟(1)用惰性氣體(如氮氣)吹干后得到的基板浸入到濃度為1 :3mg/ mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨的水溶液中2 10分鐘后取出，在基板表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體(如氮氣)吹干；然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用惰性氣體(如氮氣)吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5 20層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在基板上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的基板；(3)將步驟( 制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的基板浸入到含有粒徑大約為10 IOOnm的SW2球形納米粒子的乙醇懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體(如氮氣)吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2 球形納米粒子層；然后再浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中 2 10分鐘后取出，在S^2球形納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層， 用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體(如氮氣)吹干；重復(fù)上述沉積S^2球形納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至在步驟( 得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的基板上，得到總共沉積有2 14層由粒徑大約為10 IOOnm的SiO2球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積SiO2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在基板上沉積的最后一層是粒徑大約為10 IOOnm的SW2球形納米粒子層的基板；(4)將步驟(3)制備得到的最外層為S^2球形納米粒子層的基板放入馬弗爐中， 在溫度為500 600攝氏度下燒結(jié)(優(yōu)選燒結(jié)時間為2 5小時)，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，同時加強了 SiO2球形納米粒子與基板的附著力，在基板上得到本發(fā)明所述的減反增透涂層。步驟(3)所述的含有粒徑為10 IOOnm的SW2球形納米粒子的乙醇懸浮液的質(zhì)量濃度為0. 1%。本發(fā)明的超疏水自清潔減反增透涂層的制備方法為將上述方法制備得到的帶有減反增透涂層的基板放入密封的容器(如聚四氟乙烯容器)中，向容器中加入適量的低表面能物質(zhì)，并使所加入的低表面能物質(zhì)的液面低于所述基板的底部，在溫度為100 500攝氏度下使低表面能物質(zhì)蒸發(fā)，將低表面能物質(zhì)蒸發(fā)沉積在已制備的減反增透涂層上，最終在基板上得到超疏水自清潔減反增透涂層。步驟(1)所述的基板的處理可以為將基板浸入到質(zhì)量濃度為98%的與質(zhì)量濃度為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液中，取出用蒸餾水洗滌，用惰性氣體 (如氮氣)吹干；或者用氧等離子體處理表面5 15分鐘。所述的低表面能物質(zhì)選自三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、六氟丁基丙基三甲氧基硅烷等中的一種。所述的基板是平板玻璃，例如，家庭以及商業(yè)建筑的玻璃窗戶、玻璃天窗、玻璃幕墻、家庭浴室鏡子、汽車擋風(fēng)玻璃、汽車后視鏡、汽車后景玻璃或眼睛片等。本發(fā)明以廉價且易取得的平板玻璃作為基板，再通過層層靜電自組裝沉積帶電聚電解質(zhì)和S^2球形納米粒子。由于S^2球形納米粒子之間的孔隙率的增加，使涂有超疏水自清潔減反增透涂層的玻璃片的透光率能從91. 3%提高到99. 1%，單面反射率最低下降為 0. 3%。本發(fā)明的超疏水自清潔減反增透涂層，是利用了本發(fā)明的由球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層中的S^2表面具有良好的親水性和二氧化硅薄膜具有低的光反射率、高的光透過率、耐磨性能好等優(yōu)點，結(jié)合涂層表面由S^2納米粒子構(gòu)成的粗糙表面結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步修飾低表面能物質(zhì)使所述的減反增透涂層具有超疏水性能，水在涂有該涂層的玻璃表面的接觸角接近150度。當(dāng)水滴落在涂有該涂層的玻璃表面時，會形成水珠，很容易滾落下來帶走表面污染物，實現(xiàn)自清潔功能。本發(fā)明中的這種涂層具有制備工藝簡單、成本低、效果明顯、適用范圍廣等技術(shù)優(yōu)勢。本發(fā)明所述的超疏水自清潔減反增透涂層的玻璃片覆蓋在標(biāo)準(zhǔn)單晶硅太陽能電池板上，相比普通玻璃片覆蓋的太陽能電池更能有效利用太陽光能，電池效率提高6. 6%以上。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，其中附圖中的(S-20)為粒徑 10 30nm的SW2球形納米粒子，括號外的下標(biāo)為涂層層數(shù)。


圖1. (a)本發(fā)明實施例1的沉積有(SIO)1涂層的玻璃片的掃描電鏡圖；(b)是橫斷面圖；括號外的下標(biāo)為涂層層數(shù)。圖2. (a)本發(fā)明實施例2的沉積有(S_20)4涂層的玻璃片的掃描電鏡圖片，(b)是 (a)的放大圖片；括號外的下標(biāo)為涂層層數(shù)。圖3. (a)本發(fā)明實施例3的沉積有(S_20)8涂層的玻璃片的掃描電鏡圖片，(b)是 (a)的放大圖片；括號外的下標(biāo)為涂層層數(shù)。圖4. (a)本發(fā)明實施例4的沉積有(S_20)9涂層的玻璃片的掃描電鏡圖片，(b)是 (a)的放大圖片；括號外的下標(biāo)為涂層層數(shù)。圖5. (a)本發(fā)明實施例5的沉積有(S_20) 1(|涂層的玻璃片的掃描電鏡圖片，(b) 是(a)的放大圖片；括號外的下標(biāo)為涂層層數(shù)。圖6.沉積有(S_20)n涂層的玻璃片的透光率；η為0、1、4、8、9、10，圖中的0、1、4、 8、9、10線分別對應(yīng)沒有涂層的玻璃基板、實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5 的樣品的透光率。括號外的下標(biāo)為涂層層數(shù)。
圖7.沉積有(S_20)n*層的玻璃片的反射率n為0、1、4、8、9、10，圖中的0、1、4、 8、9、10線分別對應(yīng)沒有涂層的玻璃基板、實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5 的樣品的反射率。括號外的下標(biāo)為涂層層數(shù)。圖8.沉積有(S_20)9涂層的玻璃片(實施例4)和潔凈的普通玻璃片對比照片， 左邊為普通玻璃片，有明顯反光；右邊為沉積有(3-20)9涂層的玻璃片。圖9.沉積有(S_20)9涂層的玻璃片(實施例4)和潔凈的普通玻璃片對比照片，上圖普通玻璃片正視有明顯的鏡像反光，而減反涂層的玻璃片沒有，下圖調(diào)換位置后仍如此。圖10. (a)潔凈的普通玻璃片和(b)沉積有(S_20)8涂層的玻璃片(實施例3)的水接觸角照片。
具體實施例方式實施例1增透涂層由一層粒徑為10 30nm的SiO2納米粒子組成，其制備方法包括以下步驟(1)將3-6mL氨水，50_150mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌8_12分鐘，在50-70 攝氏度攪拌1-3分鐘，在攪拌下滴加2-4mL正硅酸乙酯(TEOS)，在50-70攝氏度劇烈攪拌 10-14小時，得到半透明的懸浮液，所得含有直徑為10 30nm的SW2球形納米粒子懸浮液， 并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的懸浮液備用；(2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2SO4與質(zhì)量濃度約為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干；(3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 :3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再浸入到濃度為 1 ;3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(4)將步驟C3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)含有粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2納米粒子層， 沉積有1個由粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層；(5)將步驟(4)制備的附有SW2納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由單層粒徑為10 30nm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的減反增透涂層；(6)將步驟( 制備的玻璃基板放入密封的聚四氟乙烯容器中，加入適量十三氟辛基三甲氧基硅烷，并使所加入的十三氟辛基三甲氧基硅烷的液面低于所述玻璃基板的底部，在溫度為100 150攝氏度下使十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)，將十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)沉積在上述減反增透涂層上，最終得到超疏水性自清潔減反增透涂層，其是在由粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層十三氟辛基三甲氧基硅烷，并且十三氟辛基三甲氧基硅烷的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。所述的超疏水自清潔的減反增透涂層的表面和橫截面形貌如圖1所示。涂層厚度約為25nm，透光率如圖6中線1所示。反射率如圖7中線1所示。實施例2增透涂層由四層粒徑為10 30nm的SiO2納米粒子組成，其制備方法包括以下步驟(1)將3-61^氨水，50-15011^無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌8-12分鐘，在50-70 攝氏度攪拌1-3分鐘，在攪拌下滴加2-4mL正硅酸乙酯(TEOS)，在50-70攝氏度繼續(xù)攪拌 10-14小時，得到半透明的懸浮液，所得含有直徑為10 30nm的SW2球形納米粒子懸浮液， 并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的懸浮液備用；(2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2SO4與質(zhì)量濃度約為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干；(3)將步驟⑵用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有10 個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(4)將步驟( 制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)含有粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2納米粒子層，然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在 SiO2納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復(fù)上述沉積SiO2納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有3個由粒徑為10 30nm的SW2 球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積S^2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為10 30nm的SiO2球形納米粒子層的玻璃片；(5)將步驟(4)制備的附有SW2納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由四層粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層；(6)將步驟( 制備的玻璃基板放入密封的聚四氟乙烯容器中，加入適量十三氟辛基三甲氧基硅烷，并使所加入的十三氟辛基三甲氧基硅烷的液面低于所述玻璃基板的底部，在溫度為100 150攝氏度下使十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)，將十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)沉積在上述減反增透涂層上，最終得到超疏水性自清潔減反增透涂層，其是在由粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層十三氟辛基三甲氧基硅烷，并且十三氟辛基三甲氧基硅烷的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。所述的超疏水自清潔的減反增透涂層的表面和橫截面形貌如圖2所示。涂層厚度約為43nm，透光率如圖6中線4所示。反射率如圖7中線4所示。實施例3增透涂層由八層粒徑為10 30nm的SiO2納米粒子組成，其制備方法包括以下步驟(1)將3-6mL氨水，50_150mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌8-12分鐘，在50-70 攝氏度攪拌1-3分鐘，在攪拌下滴加2-4mL正硅酸乙酯(TEOS)，在50-70攝氏度繼續(xù)攪拌 10-14小時，得到半透明的懸浮液，所得含有直徑為10 30nm的SW2球形納米粒子懸浮液， 并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的懸浮液備用；(2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2SO4與質(zhì)量濃度約為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干；(3)將步驟⑵用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有10 個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(4)將步驟C3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)含有粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2納米粒子層，然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在 SiO2納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復(fù)上述沉積SiO2納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有7個由粒徑為10 30nm的SW2 球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積S^2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為10 30nm的SiO2球形納米粒子層的玻璃片；(5)將步驟(4)制備的附有S^2納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由八層粒徑為10 30nm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層；(6)將步驟( 制備的玻璃基板放入密封的聚四氟乙烯容器中，加入適量十三氟辛基三甲氧基硅烷，并使所加入的十三氟辛基三甲氧基硅烷的液面低于所述玻璃基板的底部，在溫度為100 150攝氏度下使十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)，將十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)沉積在上述減反增透涂層上，最終得到超疏水性自清潔減反增透涂層，其是在由粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層十三氟辛基三甲氧基硅烷，并且十三氟辛基三甲氧基硅烷的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。所述的超疏水自清潔的減反增透涂層的表面和橫截面形貌如圖3所示。涂層厚度約為120nm，透光率如圖6 中線8所示。反射率如圖7中線8所示。潔凈的普通玻璃片和沉積有(S-20)8涂層的玻璃片的水接觸角照片如圖10中(a)和(b)所示。實施例4增透涂層由九層粒徑為10 30nm的SiO2納米粒子組成，其制備方法包括以下步驟(1)將3-6mL氨水，50_150mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌8_12分鐘，在50-70 攝氏度攪拌1-3分鐘，在攪拌下滴加2-4mL正硅酸乙酯(TEOS)，在50-70攝氏度繼續(xù)攪拌 10-14小時，得到半透明的懸浮液，所得含有直徑為10 30nm的SW2球形納米粒子懸浮液， 并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的懸浮液備用；(2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2SO4與質(zhì)量濃度約為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干；(3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有10 個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(4)將步驟C3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)含有粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2納米粒子層，然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在 SiO2納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復(fù)上述沉積S^2納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有8個由粒徑為10 30nm的SW2 球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積S^2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為10 30nm的SiO2球形納米粒子層的玻璃片；(5)將步驟(4)制備的附有S^2納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由九層粒徑為10 30nm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層；(6)將步驟( 制備的玻璃基板放入密封的聚四氟乙烯容器中，加入適量十三氟辛基三甲氧基硅烷，并使所加入的十三氟辛基三甲氧基硅烷的液面低于所述玻璃基板的底部，在溫度為100 150攝氏度下使十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)，將十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)沉積在上述減反增透涂層上，最終得到超疏水性自清潔減反增透涂層，其是在由粒徑為10 30nm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層十三氟辛基三甲氧基硅烷，并且十三氟辛基三甲氧基硅烷的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。所述的超疏水自清潔的減反增透涂層的表面和橫截面形貌如圖4所示。涂層厚度約為122nm，透光率如圖6 中線9所示。反射率如圖7中線9所示。有涂層的玻璃片和潔凈的普通玻璃片對比照片如圖8和圖9所示。在圖9中，普通玻璃片(左)正視有明顯的鏡像反光，而有減反涂層的玻璃片(右)沒有，調(diào)換位置后仍如此(下圖)。實施例5增透涂層由十層粒徑為10 30nm的SiO2納米粒子組成，其制備方法包括以下步驟(1)將3-6mL氨水，50_150mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌8_12分鐘，在50-70 攝氏度攪拌1-3分鐘，在攪拌下滴加2-4mL正硅酸乙酯(TEOS)，在50-70攝氏度繼續(xù)攪拌 10-14小時，得到半透明的懸浮液，所得含有直徑為10 30nm的SW2球形納米粒子懸浮液， 并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的懸浮液備用；(2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2SO4與質(zhì)量濃度約為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干；(3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有10 個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(4)將步驟C3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)含有粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層SW2納米粒子層，然后再浸入到濃度為1 ;3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在 SiO2納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復(fù)上述沉積SiO2納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有9個由粒徑為10 30nm的SW2 球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積S^2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為10 30nm的SiO2球形納米粒子層的玻璃片；(5)將步驟(4)制備的附有SW2納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由十層粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層；(6)將步驟( 制備的玻璃基板放入密封的聚四氟乙烯容器中，加入適量十三氟辛基三甲氧基硅烷，并使所加入的十三氟辛基三甲氧基硅烷的液面低于所述玻璃基板的底部，在溫度為100 150攝氏度下使十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)，將十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)沉積在上述減反增透涂層上，最終得到超疏水性自清潔減反增透涂層，其是在由粒徑為10 30nm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層十三氟辛基三甲氧基硅烷，并且十三氟辛基三甲氧基硅烷的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。所述的超疏水自清潔的減反增透涂層的表面和橫截面形貌如圖5所示。涂層厚度約為U8nm，透光率如圖6 中線10所示。反射率如圖7中線10所示。實施例6增透涂層由八層粒徑為30 50nm的SW2納米粒子組成，其制備步驟(1)將3-6mL氨水，50_150mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌8_12分鐘，在50-70 攝氏度攪拌1-3分鐘，在攪拌下滴加4-6mL正硅酸乙酯(TEOS)，在50-70攝氏度繼續(xù)攪拌 10-14小時，得到半透明的懸浮液，所得含有直徑為30 50nm的SW2球形納米粒子懸浮液， 并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 的懸浮液備用；(2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2SO4與質(zhì)量濃度約為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干；(3)將步驟⑵用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有15 個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(4)將步驟C3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)含有粒徑為30 50nm的SW2球形納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2納米粒子層，然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在 SiO2納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復(fù)上述沉積SiO2納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有7個由粒徑為30 50nm的SW2 球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積S^2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為30 50nm的SiO2球形納米粒子層的玻璃片；(5)將步驟(4)制備的附有SW2納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由八層粒徑為30 50nm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層；(6)將步驟( 制備的玻璃基板放入密封的聚四氟乙烯容器中，加入適量十三氟辛基三甲氧基硅烷，并使所加入的十三氟辛基三甲氧基硅烷的液面低于所述玻璃基板的底部，在溫度為100 150攝氏度下使十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)，將十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)沉積在上述減反增透涂層上，最終得到超疏水性自清潔減反增透涂層，其是在由粒徑為30 50nm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層十三氟辛基三甲氧基硅烷，并且十三氟辛基三甲氧基硅烷的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。實施例7增透涂層由十五層粒徑為50 SOnm的SW2納米粒子組成，其制備步驟(1)將6-9mL氨水，50_150mL無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌8_12分鐘，在50-70 攝氏度攪拌1-3分鐘，在攪拌下滴加3mL正硅酸乙酯(TEOS)，在50-70攝氏度繼續(xù)攪拌 10-14小時，得到半透明的懸浮液，所得含有直徑為50 SOnm的SW2球形納米粒子懸浮液， 并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5%的懸浮液備用；(2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2SO4與質(zhì)量濃度約為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干；(3)將步驟⑵用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有15 個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(4)將步驟C3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)含有粒徑為50 SOnm的SW2球形納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2納米粒子層，然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在 SiO2納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復(fù)上述沉積SiO2納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有14個由粒徑為50 SOnm的SW2 球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積S^2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為50 SOnm的SiO2球形納米粒子層的玻璃片；(5)將步驟(4)制備的附有SW2納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由15層粒徑為50 SOnm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層；(6)將步驟( 制備的玻璃基板放入密封的聚四氟乙烯容器中，加入適量十三氟辛基三甲氧基硅烷，并使所加入的十三氟辛基三甲氧基硅烷的液面低于所述玻璃基板的底部，在溫度為100 150攝氏度下使十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)，將十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)沉積在上述減反增透涂層上，最終得到超疏水性自清潔減反增透涂層，其是在由粒徑為50 SOnm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層十三氟辛基三甲氧基硅烷，并且十三氟辛基三甲氧基硅烷的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。實施例8增透涂層由八層粒徑為80 IOOnm的SW2納米粒子組成，其制備步驟(1)將3-61^氨水，50-15011^無水乙醇加入錐形瓶中常溫攪拌8-12分鐘，在50-70 攝氏度攪拌1-3分鐘，在攪拌下滴加6-9mL正硅酸乙酯(TEOS)，在50-70攝氏度繼續(xù)攪拌 10-14小時，得到半透明的懸浮液，所得含有直徑為80 IOOnm的SW2球形納米粒子懸浮液，并稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的懸浮液備用；(2)將普通玻璃片浸入新配的Pirhana溶液(質(zhì)量濃度約為98 %的H2SO4與質(zhì)量濃度約為30%的H2O2按體積比為7 3混合的混合液)5 20分鐘，取出用蒸餾水洗滌， 用氮氣吹干；(3)將步驟(2)用氮氣吹干后的玻璃片浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在玻璃表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；然后再浸入濃度為1 :3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層；重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有7個由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片；(4)將步驟C3)制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的玻璃片浸入到步驟(1)含有粒徑為80 IOOnm的SW2球形納米粒子的懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，氮氣吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2納米粒子層，然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在S^2納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用氮氣吹干；重復(fù)上述沉積SiO2納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有7個由粒徑為50 SOnm 的SiO2球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積 SiO2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在玻璃片上沉積的最后一層是粒徑為80 IOOnm的 SiO2球形納米粒子層的玻璃片；(5)將步驟(4)制備的附有S^2納米粒子涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在500 600攝氏度燒結(jié)2 5小時，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉， 得到由八層粒徑為80 IOOnm的S^2球形納米粒子層構(gòu)成的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)的增透涂層；(6)將步驟( 制備的玻璃基板放入密封的聚四氟乙烯容器中，加入適量十三氟辛基三甲氧基硅烷，并使所加入的十三氟辛基三甲氧基硅烷的液面低于所述玻璃基板的底部，在溫度為100 150攝氏度下使十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)，將十三氟辛基三甲氧基硅烷熱蒸發(fā)沉積在上述減反增透涂層上，最終得到超疏水性自清潔減反增透涂層，其是在由粒徑為80 IOOnm的SW2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層十三氟辛基三甲氧基硅烷，并且十三氟辛基三甲氧基硅烷的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。上述的玻璃基板可是直接作為玻璃窗戶、玻璃天窗、玻璃幕墻、家庭浴室鏡子、汽車擋風(fēng)玻璃、汽車后視鏡、汽車后景玻璃或眼睛片的玻璃板。
權(quán)利要求
1.一種減反增透涂層，其特征是所述的減反增透涂層是由粒徑為10 IOOnm的SW2 球形納米粒子層構(gòu)成，該減反增透涂層的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。
2.一種超疏水自清潔的減反增透涂層，其特征是所述的超疏水自清潔的減反增透涂層是在權(quán)利要求1的由粒徑為10 IOOnm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成的減反增透涂層的表面有一層低表面能物質(zhì)，并且低表面能物質(zhì)層的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)；所述的低表面能物質(zhì)選自三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、六氟丁基丙基三甲氧基硅烷中的一種。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的減反增透涂層的制備方法，其特征是，所述的方法包括以下步驟(1)將基板處理干凈，去除表面污染物；(2)將步驟(1)用惰性氣體吹干后得到的基板浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨的水溶液中2 10分鐘后取出，在基板表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液中2 10分鐘，取出，用蒸餾水洗滌，用惰性氣體吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層上又沉積一層聚苯乙烯磺酸鈉涂層； 重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層和聚苯乙烯磺酸鈉涂層的工藝步驟，直至得到總共沉積有5 20層由聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層與聚苯乙烯磺酸鈉涂層構(gòu)成的雙層， 然后再重復(fù)上述沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，得到在基板上沉積的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的基板；(3)將步驟( 制備得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的基板浸入到含有粒徑為10 IOOnm的SiO2球形納米粒子的乙醇懸浮液中2 10分鐘，取出用蒸餾水洗滌，惰性氣體吹干，在聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層表面沉積一層S^2球形納米粒子層 ’然后再浸入到濃度為1 :3mg/mL的聚二烯丙基二甲基氯化銨水溶液中2 10分鐘后取出，在 SiO2球形納米粒子層表面沉積一層聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層，用蒸餾水洗滌以除去物理吸附的聚二烯丙基二甲基氯化銨，用惰性氣體吹干；重復(fù)上述沉積SiO2球形納米粒子層和沉積聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的工藝步驟，直至在步驟( 得到的最后一層為聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層的基板上，得到總共沉積有2 14層由粒徑為10 IOOnm的SW2 球形納米粒子層與聚二烯丙基二甲基氯化銨涂層構(gòu)成的雙層，然后再重復(fù)上述沉積S^2球形納米粒子層的工藝步驟，得到在基板上沉積的最后一層是粒徑為10 IOOnm的SW2球形納米粒子層的基板；(4)將步驟(3)制備得到的最外層為SiO2球形納米粒子層的基板放入馬弗爐中，在溫度為500 600攝氏度下燒結(jié)，以除去聚電解質(zhì)聚二烯丙基二甲基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉，在基板上得到所述的減反增透涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是步驟(4)所述的燒結(jié)時間為2 5小時。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是步驟C3)所述的含有粒徑為10 IOOnm 的SiO2球形納米粒子的乙醇懸浮液的質(zhì)量濃度為0. 1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征是所述的基板是平板玻璃。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征是所述的平板玻璃是玻璃窗戶、玻璃天窗、玻璃幕墻、家庭浴室鏡子、汽車擋風(fēng)玻璃、汽車后視鏡、汽車后景玻璃或眼睛片。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的超疏水自清潔減反增透涂層的制備方法，其特征是 將權(quán)利要求3 7任意一項制備方法得到的帶有減反增透涂層的基板放入密封的容器中，向容器中加入低表面能物質(zhì)，并使所加入的低表面能物質(zhì)的液面低于所述基板的底部， 在溫度為100 500攝氏度下使低表面能物質(zhì)蒸發(fā)，將低表面能物質(zhì)蒸發(fā)沉積在已制備的減反增透涂層上，最終在基板上得到超疏水自清潔減反增透涂層；所述的低表面能物質(zhì)選自三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征是所述的基板是平板玻璃。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征是所述的玻璃是玻璃窗戶、玻璃大窗、玻璃幕墻、家庭浴室鏡子、汽車擋風(fēng)玻璃、汽車后視鏡、汽車后景玻璃或眼睛片。
全文摘要
本發(fā)明涉及減反增透涂層和超疏水自清潔的減反增透涂層及其制備方法。本發(fā)明的減反增透涂層是由粒徑大約為10～100nm的SiO2球形納米粒子層構(gòu)成，該減反增透涂層的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的超疏水自清潔的減反增透涂層是在上述減反增透涂層的表面有一層低表面能物質(zhì)，并且低表面能物質(zhì)層的表面具有粗糙結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的涂層是通過層層靜電自組裝得到的。涂有超疏水自清潔減反增透涂層的玻璃片的透光率能從91.3％提高到99.1％，單面反射率最低下降為0.3％。本發(fā)明的超疏水自清潔減反增透涂層的玻璃片覆蓋在標(biāo)準(zhǔn)單晶硅太陽能電池板上，相比普通玻璃片覆蓋的太陽能電池更能有效利用太陽光能，電池效率提高6.6％以上。
文檔編號C03C17/34GK102234183SQ20101016274
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者李曉禹, 賀軍輝 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所