二氧化鈦(TiO2,俗稱鈦白)因其優異的遮蓋力和穩定性,自20世紀起成為白色顏料的核心成分。然而,特定晶型(尤其是銳鈦礦型)的TiO2具有顯著的光催化活性。在受到紫外線激發時,TiO2價帶電子躍遷,產生具有強氧化性的光生空穴和羥基自由基。這些活性物種會無差別地攻擊油畫顏料中有機粘合劑的碳鏈,將其逐步礦化為CO2和H2O等揮發性小分子。該過程破壞了顏料與粘合劑的界面結合,導致漆膜機械強度喪失、表面粉化,進而引發畫面變色、剝落等不可逆的持續性損傷。
紫外光催化降解會以不同形式發生,具體取決于光催化顏料周圍的材料。一般來說,降解反應是由二氧化鈦(TiO2,鈦白)表面形成的自由基引起的。紫外光催化反應會導致周圍顏料發生變化,例如普魯士藍或茜素色淀的褪色。另一方面,涂料粘合劑的降解可能通過廣泛的交聯發生,從而導致脆化,主要表現為裂紋,或者通過降解為揮發性成分。因此,研究鈦白顏料在紫外線照射下發生的紫外光催化降解反應及影響因素,對于油畫的預防性保護和修復具有重要意義。
二氧化鈦(鈦白)紫外光催化降解反應的大致步驟如下,供參考:
步驟1:樣品制備
可以使用商用鈦白或者在實驗室自制鈦白顏料。
步驟2:紫外光催化處理
將干燥后的鈦白顏料切成小片,放入紫外輻照箱LUYOR-3550中進行光老化處理。設置照射時間或者照射劑量,設備會自動完成紫外處理。照射完成后,將樣品從紫外輻照箱中取出,放在暗處避光保存直到分析。
步驟3:檢測分析
對紫外光催化處理后的鈦白顏料樣品進行檢測,分析其光澤度和降解程度。由于不同劑量的紫外線引起的降解程度不同,可進一步分析,建立一個分階段的二氧化鈦(鈦白)紫外光催化降解模型。
在二氧化鈦(鈦白)紫外光催化降解反應中,非常重要的一個設備就是紫外輻照箱,其紫外波段和輸出的能量密度直接關系到了二氧化鈦(鈦白)紫外光催化降解反應的效率和降解程度。因此,選擇一款適合自己實驗需求的紫外輻照箱至關重要。
紫外輻照箱LUOYR-3550是一個中型、堅固、智能控制的紫外光催化老化測試設備,可配置UVA、UVB或UVC不同波段的紫外光源對樣品進行定時或定量的紫外老化處理。紫外光輸出穩定,并且操作簡單,可用于紫外光老化測試、紫外光穩定性測試、紫外光催化降解等各種紫外線輻照實驗。在性能、功能、操作體驗等各方面都可以替代進口品牌,實驗全程提供一對一技術支持。
下圖:專為紫外光催化、紫外光老化、紫外光穩定性測試所設計的智能紫外輻照箱LUYOR-3550

紫外輻照箱LUYOR-3550技術參數
型號:LUYOR-3550
光譜波段:UVA/UVB/UVC可選
光源:20根15瓦燈管
功率:360W
控制方式:可控制照射時間或者照射劑量,內置可溯源CMA/CNAS精準輻照計,輻照劑量精準可控
樣品架:滑動式,承重20kg
應用場景:紫外光催化、紫外光老化、紫外光穩定性、紫外光固化等各類紫外試驗
售后:一對一技術支持,7x24小時服務熱線
路陽LUYOR紫外輻照箱系列產品目前已在國內外的科研單位、檢驗院、企業等眾多單位投入使用,在各類紫外試驗中均取得了理想的實驗結果。LUYOR紫外輻照箱的產品性能對齊國際標準,在性能穩定的同時提供更優的性價比,歡迎了解更多!