陳郁文/中央大學化學工程與材料工程學系
塗抹的二氧化鈦溶膠
2. 旋轉塗佈
旋轉塗佈是一種沉積薄膜在平坦基底上的方法。將少量溶膠或凝膠塗佈在基底的中心，接著將基材在高速旋轉下利用離心力散布塗料，繼續轉動使流體旋轉至基材邊緣直到達到所需的膜厚。該薄膜的厚度取決於旋轉速度和溶液的黏度和濃度。旋轉塗佈被廣泛地用於製造TiO2膜，使用溶膠凝膠的前驅體可用於製造具有奈米厚度的TiO2薄膜。圖八為商業用旋轉塗佈機，圖九為旋轉塗佈法的步驟。
圖九 、旋轉塗佈法的步驟
Labuz等人發表旋轉塗佈法來製備奈米TiO2薄膜。玻璃經洗淨且拋光後，用特定旋轉速度旋轉塗佈少量的TiO2凝膠在基材上，塗佈過程是在大氣的環境下進行。將膜用攝氏200℃加熱2小時，然後浸入有機溶劑，例如：Tiron、抗壞血酸、Rutin溶液五分鐘，最後，將剛剛浸過有機溶液的膜在室溫下乾燥。
Kim等人使用旋轉塗佈機塗佈TiO2在玻璃基板和氧化銦錫(ITO)，事先製備TiO2薄膜，塗佈後的玻璃基板和ITO用超聲波清洗，接著用丙酮及甲醇脫脂再用異丙醇洗滌，存放在染色缸並在真空烘箱中晾乾。TiO2與聚環氧乙烷溶液充分混合。將所得膠體溶液用1500 rpm旋塗在玻璃基板和ITO上。
美國專利4595649公開旋塗法製造複合TiO2膜。複合的TiO2膜是由旋塗材料所製備，旋塗材料是部分水解的有機鈦物種溶解在有機溶劑，產生玻璃狀膜的TiO2施加在矽和其他基材上然後再進行加熱。該薄膜是非晶質的，具有極少的孔洞和顆粒密度，均勻的厚度和具有自由輻射條紋。
EP2145678 A1的專利中公開製備方法和做出TiO2和ZnO化學整合在高效丙烯酸/甲基丙烯酸、聚酯、環氧樹脂中的奈米複合材料薄膜，並使用此材料在生物清洗，因它的抗菌功能，也可用於化學清洗，此材料可通過降解清潔表面的污染。本發明還能使化學和生物清潔在除了UV光以外進行例如可見光區。
CN專利103102791中公開的奈米二氧化鈦自清潔的透明塗層的製備方法是使用旋塗法進行，用這種方法製備的二氧化鈦奈米透明塗料具有高可見光透射率和自清洗功能，並適用於建築玻璃，如抗微生物塗層門和窗的領域。
美國專利20120219788 A1揭示包含具備有單一高折射率和防刮層，其中所述高折射率層基材塗佈含有二氧化鈦奈米粒子的塗層的的產品，這些塗佈層通過旋塗技術塗佈。
3. 浸塗法( Dip Coating )
浸塗法用來塗佈全部基材是最簡單和最有效的方法，浸塗需要將基材浸入溶液，如果基材不能100％塗佈，就需要覆蓋將不塗佈的地方遮蓋起來，或將其拆開只浸塗藥塗佈的地方。Brinker等人對於這項技術提供了詳細的研究，藉由控制溶液和固體拉動速度與溶液黏度，就可以控制TiO2膜的厚度，圖十為浸塗法的使用方法，圖十一為浸塗法的機制。
圖十一、浸塗法的機制
浸塗法的優點是：①可以同時塗佈基材頂部和底部，②所有基材能夠移動並能塗佈TiO2，③不會浪費材料(iv)高輸出。浸塗法的缺點是：①整個基材必須可以置入溶液，中否則需要將其遮蔽，②某些投資是必要的，③塗佈可能需要重複幾次，取決於黏度和所需的膜厚度。
Negishi等人用浸塗方法塗佈鈦醇鹽，例如聚乙二醇(PEG)，塗佈二氧化鈦薄膜的玻璃板上，用於去除空氣中的汙染物。這些薄膜的表面結構徹底改變PEG的大小。氧化氮可以有效的被光觸媒薄膜去除。
Sunada等人用浸塗技術製備TiO2薄膜。將二氧化矽包覆的鈉鈣玻璃板浸漬在市售的異丙醇鈦溶液，隨後從溶液中以20 cm/min的固定速率抽出，再將玻璃板放置在爐中，在500℃煅燒一小時，經過4次這樣的塗佈步驟製備出的TiO2薄膜，在玻璃板的兩邊厚度約為0.4微米。
Kameya 和Yabe用不含鈉的玻璃載玻片(Corning 1737F)作為基底。在塗佈之前，先用 N2 流體清洗。用 2,000 rpm旋轉20秒將溶膠沉積在基材上，重複4次塗佈。每次塗佈後，將樣本在空氣中用450℃進行焙燒兩小時。
Xu等人通過溶膠-凝膠法製備V型摻有二氧化鈦的活性炭的複合薄膜，無需熱處理。三克活性碳加入到200 mL的溶膠進行超聲波洗淨一小時，將玻璃基板輪流在水、醇和丙酮中清洗。清潔後的玻璃浸入該溶膠30分鐘，用…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。