[發明專利]一種納米二氧化鈦包覆納米三氧化二鋁的制備方法

有效

• 申請號: 200910063399.7
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN101619177A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 葉海燕;李帆;周陽;林麗;程凡;周環波
• 申請（專利權）人: 孝感學院
• 主分類號: C09C1/40
• 分類號: C09C1/40;C09C1/36;C09C3/06
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及光化學催化劑、電化學催化劑、有機合成、精細品化工等領域， 更具體涉及一種納米二氧化鈦包覆納米三氧化二鋁的制備方法。本發明所制備 的納米二氧化鈦包覆納米三氧化二鋁可以用作水處理的光催化劑、電化學催化 劑、有機合成的催化劑以及精細品化工產品的添加劑等。

背景技術

納米二氧化鈦因其顆粒細小、比表面積大而具有常規材料所不具備的特殊效 應，如量子效應、隧道效應、獨特的顏色效應，以及光催化作用及紫外屏蔽等功 能，在功能性涂料、汽車、化妝品、衛生保健、廢水處理、環保等方面顯示出廣 闊的應用前景，相關研究極為活躍。近年來，納米二氧化鈦由于其光穩定性、無 毒而成為太陽能轉換為電能即太陽能電池最普遍使用的材料之一。納米二氧化鈦 在受到太陽光或熒光燈的紫外線的照射后，內部的電子就會發生激發。結果就產 生了帶負電的電子和帶正電的空穴。電子使空氣或水中的氧還原，生成雙氧水， 空穴則向氧化表面水分子的方向起作用，產生羥基原子團。這些都是活性氧，有 著強大的氧化分解能力，從而能夠分解、清除附著在氧化鈦表面的各種有機物。 二氧化鈦不僅有強大的氧化分解能力，而且還有自身不分解、幾乎可永久性地起 作用以及可以利用陽光和熒光燈的光線等優點。在排氣凈化、脫臭、水處理、防 污等領域，二氧化鈦光催化劑也同樣有廣闊的應用潛力。

此外，納米二氧化鈦具有的優良的紫外線屏蔽作用、透明性以及無毒等特點， 使其成為防曬霜類護膚產品的理想添加材料；因其具有良好的分散性，因而用納 米二氧化鈦為添加劑所制備的塑料包裝材料具有極好透明性；還因其具有的防紫 外線性能及無毒性，可用作天然和人造纖維的良好紫外線屏蔽劑。同時，納米二 氧化鈦還可用作樹脂油墨著色劑、硅橡膠補強劑、固體潤滑劑的添加劑、高效光 敏催化劑、吸附劑等。在國外，納米二氧化鈦在防曬化妝品、高級轎車金屬面漆、 電子工業、復印機行業、高壓絕緣材料、集成電路基板、熒光管等方面已有廣泛 應用。

納米三氧化二鋁為具有顆粒尺寸小、比表面積大、孔隙率高、吸附力強和催 化活性強等特點，可被用作吸附劑和催化劑。特別是隨著產品表面處理工藝的完 善，納米顆粒的軟團聚程度明顯降低，與有機高分子材料的相容性好，極大地拓 寬了三氧化二鋁的應用領域。此外，由于納米三氧化二鋁晶體結構穩定、硬度高、 尺寸穩定性好，可廣泛應用于各種塑料、橡膠、陶瓷、耐火材料等產品的補強增 韌，特別是提高陶瓷的致密性、光潔度、冷熱疲勞性、斷裂韌性、抗蠕變性能和 作為高分子材料產品的耐磨性能尤為顯著。由于納米三氧化二鋁也是性能優異的 遠紅外發射材料，作為遠紅外發射和保溫材料被應用于化纖產品和高壓鈉燈中。 此外，α相三氧化二鋁電阻率高，具有良好的絕緣性能，可應用于YGA激光晶 (摻釔鋁石榴激光晶體)的主要配件和集成電路基板中。

納米二氧化鈦和納米三氧化二鋁具有許多的優良特性和廣泛的應用前景，但 單純的納米二氧化鈦作為光催化劑、電化學催化劑、有機合成催化劑或者精細化 工產品的添加劑時，二氧化鈦的原材料等具有較高的成本，而且二氧化鈦的實際 利用率較低；而單純的納米三氧化二鋁又不具備納米二氧化鈦的許多優良特性， 如光催化特性、紫外屏蔽效應等。因此，納米二氧化鈦包覆納米三氧化二鋁新型 復合納米材料，能夠將納米二氧化鈦和納米三氧化二鋁各自的許多優點結合起 來，制備出光化學催化劑、電化學催化劑、有機合成、精細品化工、塑料、陶 瓷、半導體及光學等領域具有廣泛的應用前景的添加劑。