專利名稱：納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法。
背景技術(shù)：
氧化鈦?zhàn)鳛橹匾臒o(wú)機(jī)功能材料在現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)等諸多領(lǐng)域中被應(yīng)用。氧化鈦有板鈦礦，金紅石，銳鈦礦三種晶型，應(yīng)用較多的是金紅石和銳鈦礦兩種晶型。自1972年發(fā)現(xiàn)氧化鈦表面能通過(guò)光催化作用持續(xù)分解水以來(lái)，以其為代表的光催化材料在凈化水資源，凈化空氣，殺菌，除臭等方面的應(yīng)用受到了人們的廣泛關(guān)注。最近發(fā)現(xiàn)的氧化鈦表面經(jīng)紫外線照射后具有的超親水性又為其應(yīng)用研究開辟了新的領(lǐng)域(如材料表面化自清潔等)。大量文獻(xiàn)報(bào)道認(rèn)為，銳鈦礦型氧化鈦的光催化活性高于金紅石型氧化鈦的光催化活性。納米氧化鈦是納米材料中最為重要的研究對(duì)象之一，與普通的氧化鈦相比，由于其粒徑小，比表面大，表面原子配位不全導(dǎo)致活性位置增加等，因而具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能。納米銳鈦礦型氧化鈦?zhàn)鳛榈湫偷墓獯呋瘎?，已越?lái)越多地引起了人們的重視，在很多領(lǐng)域有著誘人的前景。目前有許多文獻(xiàn)報(bào)道了納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法，主要有溶膠凝膠法，氣相沉積法，水熱氧化法等。這些制備方法各有特點(diǎn)，但它們除有成本高工藝復(fù)雜等缺陷外，還有所得到的往往是混晶型或結(jié)晶度較差的納米銳鈦礦型氧化鈦的不足。通過(guò)光催化實(shí)驗(yàn)表明，混晶型的納米銳鈦礦型氧化鈦基本上沒(méi)有光催化活性，結(jié)晶度較差的納米銳鈦礦型氧化鈦的光催化活性也大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種克服了上述不足的能獲得結(jié)晶度好、光催化活性高的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法。
本發(fā)明提供的納米銳鈦礦氧化鈦的制備方法，其工藝過(guò)程是先以水將納米結(jié)構(gòu)載體材料調(diào)制成懸浮液，然后按100g納米結(jié)構(gòu)載體材料加入3-30ml純四氯化鈦的比例加入四氯化鈦溶液，再后加入堿溶液調(diào)節(jié)PH值至6-9，最后取得固相經(jīng)洗滌并煅燒得到納米銳鈦礦型氧化鈦。
本發(fā)明提供的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法，采用的納米結(jié)構(gòu)載體材料為納米硅基氧化物、納米氧化鋁或者氧化硅與氧化鋁的納米復(fù)合物，它們的物理形狀為絮狀或網(wǎng)狀顆粒，平均粒徑為10-30nm，比表面為400-1000m2/g，純度為99％以上，物相為非晶態(tài)。如舟山明日納米材料有限公司生產(chǎn)的牌號(hào)為DP1的納米硅基氧化物。
本發(fā)明提供的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法，所加入的四氯化鈦溶液濃度為15％-50％(重量)。
本發(fā)明提供的納米銳鈦礦氧化鈦的制備方法，所用的堿溶液為氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液等。
本發(fā)明提供的納米銳鈦礦礦型氧化鈦的制備方法，利用納米結(jié)構(gòu)載體材料所具有的龐大比表面和多微孔的結(jié)構(gòu)特征，將銳鈦礦型氧化鈦粒子包覆到納米結(jié)構(gòu)載體材料的表面，大大提高了納米銳鈦礦型氧化鈦的比表面，從而增強(qiáng)了光催化活性。
用本發(fā)明提供的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法所制得的納米銳鈦礦型氧化鈦中納米銳鈦礦型氧化鈦與納米結(jié)構(gòu)載體的重量比為0.1∶1-1∶1。它的特性如下

本發(fā)明提供的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法制得的納米銳鈦礦型氧化鈦具有比表面大，表面活性高等特點(diǎn)，可廣泛用于空氣中有機(jī)物的光降解，大氣中氮氧化物的分解去除，除臭氣殺菌和表面自清潔。


附圖為本發(fā)明提供的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法所制得的氧化鈦納米晶體的X射線衍射圖，顯示所得到的氧化鈦的晶形為銳鈦礦。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1首先將400克納米結(jié)構(gòu)載體材料硅基氧化物加入到1500ml去離子水中，用超聲波分散，然后在室溫下邊攪拌邊加入濃度為15％的四氯化鈦溶液120ml，加完后陳化1個(gè)小時(shí)，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH到6.5，所得反應(yīng)物離心洗滌至無(wú)氯離子，并用乙醇洗滌兩遍，然后于450℃干燥2個(gè)小時(shí)，經(jīng)氣流粉碎機(jī)作分散，最后得到納米銳鈦礦型氧化鈦，其晶形如附圖所示。
實(shí)施例2首先將300g納米結(jié)構(gòu)載體材料納米氧化鋁加入到3000ml去離子水中，用超聲波分散，然后在室溫下邊攪拌邊加入濃度為30％的四氯化鈦溶液150ml，加完后陳化1小時(shí)，再用10％氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)PH至9，所得反應(yīng)物離心洗滌至無(wú)氯離子，并用乙醇洗滌兩遍，然后于450℃干燥2小時(shí)，經(jīng)氣流粉碎機(jī)分散，最后得到納米銳鈦礦型氧化鈦。
權(quán)利要求
1.一種納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法，其特征是其工藝過(guò)程是先以水將納米納米結(jié)構(gòu)載體材料調(diào)制成懸浮液，然后按每100g納米結(jié)構(gòu)載體材料加入3-30ml純四氯化鈦的比例加入四氯化鈦溶液，再后加入堿溶液調(diào)節(jié)PH值至6-9，最后取得固相經(jīng)洗滌并煅燒得到納米銳鈦型氧化鈦。
2.如權(quán)利要求1所述的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法，其特征是所采用的納米結(jié)構(gòu)載體材料為納米硅基氧化物、納米氧化鋁或者氧化硅與氧化鋁的納米復(fù)合物。
3.如權(quán)利要求1所述的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備辦法，所加入的四氯化鈦溶液濃度為15％-50％(重量)。
4.如權(quán)利要求1所述的納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法，其特征是所用的堿溶液為氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種納米銳鈦礦型氧化鈦的制備方法。其工藝過(guò)程是先以水將納米納米結(jié)構(gòu)載體材料調(diào)制成懸浮液，然后按每100g納米結(jié)構(gòu)載體材料加入3－30ml純四氯化鈦的比例加入四氯化鈦溶液，再后加入堿溶液調(diào)節(jié)pH值至6－9，最后取得固相經(jīng)洗滌并煅燒得到納米銳鈦型氧化鈦。本方法所制得的納米銳鈦礦型氧化鈦具有比表面大，表面活性高等特點(diǎn)，可廣泛用于空氣中有機(jī)物的光降解，大氣中氮氧化物的分解去除，除臭氣殺菌和表面自清潔?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)成本高工藝復(fù)雜、所得到的往往是混晶型或結(jié)晶度較差而使納米銳鈦礦型氧化鈦的光催化活性低的不足。
文檔編號(hào)C09C1/36GK1407028SQ01133230
公開日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2001年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月13日
發(fā)明者方燕, 駱維瑛, 黃海 申請(qǐng)人:舟山明日納米材料有限公司