專利名稱：一種納米二氧化鈦溶膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于抗菌材料及其制備方法，特別涉及一種具有納米晶結(jié)構(gòu)的納米二氧化鈦溶膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的納米二氧化鈦溶膠及其制備方法和應(yīng)用主要有以下幾種1、經(jīng)化學(xué)法或物理方法制備納米尺度，特定晶型的納米氧化鈦粉體，在經(jīng)過高溫?zé)兊姆椒☉?yīng)用于如玻璃、陶瓷、塑料等工業(yè)制品；2、采用電化學(xué)的方法將納米晶結(jié)構(gòu)的二氧化鈦直接固定燒鍍于特定金屬材料上，再經(jīng)過溫度控制生成特定晶型的薄膜；3、采用化學(xué)的方法制成含有有機(jī)溶劑的溶膠。此方法多采用納米氧化鈦粉體為材料，加入分散劑、乳化劑等有機(jī)溶劑制成具有光催化功能的溶膠或涂料。
以上3種方法有一定的使用局限性。如1、2項(xiàng)的使用只能局限于工業(yè)半成品，而且需要根據(jù)使用材質(zhì)的情況，對原有材質(zhì)的生產(chǎn)工藝做相應(yīng)調(diào)整或改變。第3方法主要應(yīng)用于涂料行業(yè)，如可制成抗菌涂料等。此方法生產(chǎn)的溶膠因加入了提高具有附著力的分散劑、黏合劑等有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑會包裹納米氧化鈦粒子，使其會明顯降底光催化效果。而且此方法生產(chǎn)的產(chǎn)品不能達(dá)到實(shí)際無毒級，不能用于醫(yī)療、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有光催化功能的納米二氧化鈦溶膠及其制備方法。
本發(fā)明所提供的納米二氧化鈦溶膠包括納米二氧化鈦粒子和溶劑；其中納米二氧化鈦粒子含量為溶膠總量的0.1％～2％；二氧化鈦納米粒子粒徑在3～100納米之間。
本發(fā)明所使用的的溶劑可以是水。當(dāng)溶劑為水時(shí)，其中納米二氧化鈦粒子含量為溶膠總量的0.1％～2％；二氧化鈦納米粒子粒徑在10～20納米之間；本發(fā)明所提供的納米二氧化鈦溶膠，其中的二氧化鈦納米粒子晶型為銳鈦型或金紅石型或它們的混合晶型。該溶膠中攙雜有鐵或銅或銀或鉑或其組合或鑭金屬離子；濃度為10-500ppm，該溶膠為中性，Ph值6～8之間；該溶膠為為藍(lán)白色或淺黃色液體，有金黃色光澤，濃度在0.1％-2％。
如上所述的納米二氧化鈦溶膠，其制備方法是首先用化學(xué)法生成無定型中性氧化鈦漿料；再經(jīng)去離子水將氯離子洗滌至50ppm以下，洗滌的方法可采用離心機(jī)或膜處理或電泳去鹽的方法；然后在加入硝酸鑭或鐵酸鋅后，對漿料進(jìn)行超聲分散；最后將超聲分散后的漿料放入反應(yīng)釜中，加溫升至80℃～200℃晶化8-72小時(shí)后取出，即獲得具有光催化功能的納米二氧化鈦溶膠。
本發(fā)明生產(chǎn)的溶膠具有良好的水溶性，清澈透明無沉淀現(xiàn)象。光催化活性很高，在0.8％濃度有自然光條件下，殺菌率為99.9％。在不改變生產(chǎn)工藝的情況下，可對塑料，陶瓷，玻璃等材料噴涂成膜，使之成為一種功能材料。本發(fā)明工業(yè)產(chǎn)出率高，投資省，生產(chǎn)簡單，可廣泛用于抗菌、環(huán)保、自清潔材料、新型建材等行業(yè)。
具體實(shí)施例方式下面給出本發(fā)明的實(shí)施例及制備方法實(shí)施例1稱取6克氫氧化鈉，溶入300毫升蒸餾水中，攪拌溶解，將7.1克TiCl4緩慢加入氫氧化鈉水溶液中水解，然后用離心(膜分離或電泳脫鹽)方法使Cl-含量低于50ppm。將脫去鹽的氫氧化鈦溶膠在200℃條件下晶化8小時(shí)，即得銳鈦型納米二氧化鈦溶膠。
實(shí)施例2稱取6克氫氧化鈉，溶入300毫升蒸餾水中，攪拌溶解，將9.0克Ti(SO4)2緩慢加入氫氧化鈉水溶液中水解，然后用離心(膜分離或電泳脫鹽)方法使SO42-含量低于50ppm。將脫去鹽的氫氧化鈦溶膠在200℃條件下晶化8小時(shí)，即得銳鈦型納米二氧化鈦溶膠。
實(shí)施例3量取10.2mL氨水(25％)，加入蒸餾水至體積為300毫升，將7.1克TiCl4緩慢加入氨水中攪拌，水解，然后用離心(膜分離或電泳脫鹽)方法使Cl-含量低于50ppm。將脫去鹽的氫氧化鈦溶膠在80℃-200℃條件下晶化8小時(shí)，即得銳鈦型納米二氧化鈦溶膠。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的納米二氧化鈦溶膠包括納米二氧化鈦粒子和溶劑；其中納米二氧化鈦粒子含量為溶膠總量的0.1％～5％；二氧化鈦納米粒子粒徑在3～100納米之間。
本發(fā)明實(shí)施例所使用的的溶劑是水。其中納米二氧化鈦粒子含量為溶膠總量的0.1％～2％；二氧化鈦納米粒子粒徑在10～20納米之間本發(fā)明實(shí)施例所提供的納米二氧化鈦溶膠，其中的二氧化鈦納米粒子晶型為銳鈦型。該溶膠中攙雜有鐵或銅或銀或鉑或其組合或鑭金屬離子；該溶膠為中性，Ph值6～8之間；該溶膠為淺黃色液體，有金黃色光澤。
權(quán)利要求
1.一種納米二氧化鈦溶膠，其特征在于該溶膠包括納米二氧化鈦粒子和溶劑；其中納米二氧化鈦粒子含量為溶膠總量的0.1％～5％；二氧化鈦納米粒子粒徑在3～100納米之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化鈦溶膠，其特征在于所述的溶劑是水。
3.如權(quán)利要求2所述的一種納米二氧化鈦溶膠，其特征在于其中納米二氧化鈦粒子含量為溶膠總量的0.1％～2％；二氧化鈦納米粒子粒徑在10～20納米之間。
4.如權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化鈦溶膠，其特征在于所述的二氧化鈦納米粒子晶型為銳鈦型或金紅石型或它們的混合晶型。
5.如權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化鈦溶膠，其特征在于所述的溶膠攙雜有鐵或銅或銀或鉑或其組合或鑭金屬離子，濃度在10～500ppm。
6.如權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化鈦溶膠，其特征在于所述的溶膠為中性；Ph值6～8之間。
7.如權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化鈦溶膠，其特征在于所述的溶膠為藍(lán)白色或淺黃色液體，有金黃色光澤，濃度在0.1％～2％。
8.如權(quán)利要求1～7所述的一種納米二氧化鈦溶膠的制備方法，其特征在于化學(xué)法生成無定型中性氧化鈦漿料，經(jīng)去離子水將氯離子洗滌至50ppm以下，洗滌的方法可采用離心機(jī)或膜處理或電泳去鹽的方法；在加入硝酸鑭或鐵酸鋅后，對漿料進(jìn)行超聲分散，將超聲分散后的漿料放入反應(yīng)釜中，加溫升至80℃～200℃晶化8～72小時(shí)后取出，即獲得具有光催化功能的納米二氧化鈦溶膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米二氧化鈦溶膠及其制備方法，用化學(xué)法生成無定型中性氧化鈦漿料；經(jīng)去離子水將氯離子洗滌至50ppm以下；加入硝酸鑭或鐵酸鋅后，對漿料進(jìn)行超聲分散；最后將超聲分散后的漿料放入反應(yīng)釜中，加溫升至80℃～200℃晶化8～72小時(shí)后取出，即獲得具有光催化功能的納米二氧化鈦溶膠。該溶膠具有良好的水溶性，清澈透明無沉淀現(xiàn)象。光催化活性很高，在0.8％濃度有自然光條件下，殺菌率為99.9％。在不改變生產(chǎn)工藝的情況下，可對塑料，陶瓷，玻璃等材料噴涂成膜，使之成為一種功能材料。本發(fā)明工業(yè)產(chǎn)出率高，投資省，生產(chǎn)簡單，可廣泛用于抗菌、環(huán)保、自清潔材料、新型建材等行業(yè)。
文檔編號C01G23/00GK1562768SQ20041002990
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者辛華鵬 申請人:辛華鵬