[發(fā)明專利]一種二氧化鈦納米球及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810200194.4
• 申請日: 2008-09-19
• 公開（公告）號: CN101676214A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范莉;黃德音;孫凱;范蕾;冒巍巍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海浩佳納米科技有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 翟 羽

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種納米球，尤其涉及一種二氧化鈦納米球及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】

納米二氧化鈦在光的照射下，會產(chǎn)生電子和空穴，與吸附在其周圍的水或 氧氣反應(yīng)生成超氧自由基，該超氧自由基具有極強的氧化分解能力，可殺滅細 菌和分解有機污染物，因此被世界各國普遍關(guān)注。

納米二氧化鈦的光催化活性與粒徑大小直接相關(guān)，一方面隨著粒徑的減 小，納米粒子所具有量子尺寸效應(yīng)使其導(dǎo)帶和價帶能級變成分立能級，能隙變 寬，導(dǎo)帶電位更負，價帶電位變得更正，這使納米半導(dǎo)體粒子獲得了更強的氧 化還原能力，即更高的光催化活性；同時光生載流擴散子也可以通過簡單擴散 從粒子內(nèi)部遷移到粒子表面上而與電子給體或電子受體發(fā)生氧化或還原反應(yīng)， 因此粒徑減小，載流子擴散時間的大幅度減少，電荷的分離效果增強，從而導(dǎo) 致光催化活性的大幅度提高。另一方面納米粒子減小，粒子的比表面積增加， 比表面效應(yīng)也增強，吸附性能增強。

因此制備較小粒徑，尤其粒徑小于10納米的納米二氧化鈦是提高光催化 活性的理想途徑，但小粒徑的納米二氧化鈦又存在分離提純的困難，

中國專利文獻：CN100365207C，公開了一種二氧化鈦復(fù)合材料及其制備 方法和應(yīng)用。中國專利文獻：CN1718924A，公開了二氧化鈦顏料，其制備方法 及其用途。但是關(guān)于保持小粒徑納米、高光催化活性又可以實現(xiàn)分離提純的二 氧化鈦目前還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是，提供一種二氧化鈦納米球。

本發(fā)明的再一的目的是，提供二氧化鈦納米球的用途。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種二氧化鈦納米球，該二 氧化鈦納米球可由下述方法制備獲得，其步驟為：

A、將水溶性有機高分子溶于5％—25％的鹽酸溶液中；

B、將步驟A配置的混合溶液按體積1—5倍于四氯化鈦的量滴加至四 氯化鈦溶液中得到棕黑色的水解液；

C、將表面活性劑加入步驟B的水解液中，維持溫度10℃—95℃，攪 拌速度在150轉(zhuǎn)/分—350轉(zhuǎn)/分，攪拌加熱2—8小時；

D、將步驟C混合溶液維持溫度50℃—100℃，繼續(xù)按體積比，加入5 ％—20％的鹽酸溶液，鹽酸溶液的加入量是四氯化鈦的0.5—1.5倍；同 時加入磷酸，磷酸的加入量為四氯化鈦的0.1％—3％，攪拌0.5—3小時， 過濾、水洗或醇洗，干燥。

所述步驟A中的水溶性有機高分子選自聚酰胺、聚酰亞胺、聚羧酸、聚 酯、聚烯基醇、聚丙烯酸或它們的鹽及聚氨酯、聚醚、明膠、蛋白質(zhì)一種或多 種物質(zhì)的混合。

所述步驟A中水溶性有機高分子與鹽酸溶液的重量比為0.5％—3.5％。

所述步驟C中的表面活性劑為陰離子表面劑。

為實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：二氧化鈦納米球在建 筑裝飾材料、塑料材料中應(yīng)用。

所述建筑裝飾材料是建筑內(nèi)外墻涂料，地面覆蓋材料，墻面裝飾材料，家 具面漆材料、外墻水泥裝飾材料。

所述塑料材料是食品包裝塑料材料。

本發(fā)明優(yōu)點在于：

1、本發(fā)明二氧化鈦納米球經(jīng)抗菌和降解甲醛試驗證明，其在紫外、可見 光范圍內(nèi)均具有較強的光催化活性。

2、本發(fā)明二氧化鈦納米球具有較大的比表面積，較強的吸附能力，經(jīng)測 試其比表面積大于210m²/g。

3、本發(fā)明二氧化鈦納米球是鹽酸和有機高分子物質(zhì)協(xié)同作用下的控制， 進行二次水解得到的。水解反應(yīng)與傳統(tǒng)水解工藝相比，反應(yīng)溫和、容易控制， 且不易產(chǎn)生白色沉淀物。，

4、水解液通過一定比例的鹽酸和磷酸，加熱反應(yīng)，可以制備粒徑均勻的 納米球，與現(xiàn)有技術(shù)相比工藝簡單、無需高溫煅燒、能耗降低、反應(yīng)易于控制。

5、本發(fā)明納米球，納米二氧化鈦晶型發(fā)育完整，納米球均勻，可以利用 簡單的分離設(shè)備，如，板框式壓濾機、將納米球從反應(yīng)的混合體系中分離提純。 從而解決了納米二氧化鈦制備分離和易流失的難題。

【附圖說明】

圖1是實施例1制備的由粒徑為2—8納米的二氧化鈦組合形成60—80納 米的二氧化鈦納米球的透射電鏡照片。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的一種二氧化鈦納米球及其應(yīng)用的具體實施 方式做詳細說明。