在微重力中直接写入泰坦尼亚泡,用于光催化应用

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
• 光催化作用的光催化

背景情况:

• 增材制造 (AM) 提供了创造先进材料的潜力.
• 在现场资源利用 (ISRU) 对太空应用至关重要.
• 泰坦 (TiO2) 材料具有阻紫外线和光催化性能.

研究的目的:

• 探索泰坦尼亚泡用于紫外线阻和光催化应用的AM.
• 为了研究微重力对泰坦尼亚泡制造的影响.
• 为了描述水净化的泰坦尼亚泡的性能.

主要方法:

• 直接泡写作 (DFW) 技术用于在微重力和地球重力下制造泰坦尼亚泡.
• 使用光学和扫描电子显微镜分析泡形态.
• 通过甲基蓝色降解对光催化活性的评估.
• 评估紫外线阻特性和表面湿透性.

主要成果:

• 微重力打印影响了泡横截面尺寸;较低的速度增加了高度,较高的速度减少了高度.
• 与微重力相比,在地球重力下,体积流速通常更高.
• 甲蓝的光催化降解随着泡热处理温度的增加而增加.
• 泡的紫外线阻能力和水接触角度随着紫外线暴露时间的增加而增加.

结论:

• 增材制造是制造功能性泰坦泡的可行方法.
• 微重力条件会影响打印过程和由此产生的泡结构.
• 经过处理的泰坦尼亚泡在水净化和紫外线保护应用中表现有前途.