[發(fā)明專利]三氧化鎢-二氧化鈦溶膠的制造方法及其應用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510014097.6
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104857947A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳郁文;吳佳穎
• 申請（專利權）人: 京程科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J37/02
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;常大軍

技術領域

本發(fā)明涉及一種光觸媒溶膠的制造方法，尤其涉及一種三氧化鎢-二氧化鈦溶膠的制造方法。

背景技術

為了制作二氧化鈦薄膜，近年來發(fā)展出幾種主要的制備方法。表面積大的基材，通常會采用化學氣相沉積法來制作薄膜，其原理利用化學反應，將氣體反應物在反應區(qū)域內生成固態(tài)物種，并進一步沉積于載體表面的一種制備技術，基材吸附力要強，必須要有高溫設備，過程復雜。

中國臺灣專利申請?zhí)柕?2122034號揭示制備結晶型二氧化鈦光觸媒的合成方法，其是利用四氯化鈦或硫酸鈦經稀釋以氨水調整pH值加入適當?shù)难趸瘎┡c無機酸配合操作條件生成二氧化鈦光觸媒溶膠使申請案未明白揭示以雙氧水為氧化劑而且光觸媒含量為0.5-10％之間。

中國臺灣專利申請?zhí)柕?6142648號揭示一種不降低透明基材可見光和日光穿透率的透明水基納米溶膠凝膠涂料組成物及其涂布方法，其是以沸石溶膠為主體，此沸石溶膠為以烷氧化物制備，其工藝復雜。

中國臺灣專利申請?zhí)柕?5129291號為一種「低溫程序制備納米薄膜的方法」，其揭示用于二氧化鈦的方法。

中國臺灣專利申請?zhí)柕?2128954號其揭示制備二氧化鈦納米粉體的方法，其是以過氯酸等氧化物或無機酸，并加入改質劑及界面活性劑等來改質。

美國專利0020410A1揭示二氧化鈦添加三氧化鎢、氧化鐵和氧化鎢可用于去除有機廢物以清潔空氣，但是此觸媒為粉末狀，并非穩(wěn)定懸浮在水中的溶膠。

美國專利8003563揭示生產用于光催化劑的三氧化鎢粉末的方法，在可見光下具有優(yōu)異的光催化性能，但是必須結合有機結合劑(例如：樹脂)后才能涂布于基材上來形成膜。

日本專利No.2001-152130揭示使用鎢氧化物作為可見光光催化劑的技術，通過濺射處理在基版上形成鎢氧化物膜，但是各種基板的耐熱溫度不一，此方法無法適用于任何基材。

日本專利No.2002-293544描述了在空氣中通過加熱偏鎢酸銨獲得三氧化鎢粉末的方法，但其制造效率低。

現(xiàn)有技術所使用的光觸媒二氧化鈦均是粉末狀或是懸浮于酸性水溶液的溶膠，或是使用界面活性劑以制成溶膠。以上型態(tài)的光觸媒溶膠使用上不方便。

發(fā)明內容

本發(fā)明的一目的，在于提供一種三氧化鎢-二氧化鈦溶膠的制造方法。根據(jù)本發(fā)明的制造方法所制造的三氧化鎢-二氧化鈦溶膠可以存在中性水溶液中，且不需要界面活性劑就可以懸浮在水中，此三氧化鎢-二氧化鈦在可見光下具有強的光觸媒作用。

為了達成上述的目的，本發(fā)明提供一種三氧化鎢-二氧化鈦溶膠的制造方法，其步驟包含：(a)將四氯化鈦水溶液和鹽酸水溶液，于冰浴0-5℃中攪拌，形成一溶液A；(b)加入氨水溶液，使溶液A形成氫氧化鈦膠體；(c)將鎢酸與雙氧水加入含有氫氧化鈦膠體的水溶液中混合，形成一水溶液B；及(d)將該水溶液B隔水加熱一段時間，直到氫氧化鈦膠體完全水解消失，即可形成穩(wěn)定懸浮的三氧化鎢-二氧化鈦溶膠。

具體而言，首先將四氯化鈦水溶液于冰浴0-5℃下緩慢加入鹽酸水溶液中，配成水溶液A。接著，加入氨水溶液，形成氫氧化鈦膠體水溶液，此含有氫氧化鈦膠體的水溶液的pH值在8至10之間。此膠體水溶液經一段時間放置后，膠體會沉于下層，而此時移除上層含氯液體，再水洗膠體多次，直到沒有氯離子為止；氫氧化鈦膠體水溶液加入鎢酸與雙氧水，使的混合均勻，此時二氧化鈦的固體重量與水的比例為0.1/100至1.5/100，鎢酸與二氧化鈦的重量比為0.5比100至2比100之間，雙氧水與二氧化鈦的莫耳比為3比1至6比1，此溶液再在90至99℃的范圍內隔水加熱3至12小時，即可得到納米三氧化鎢-二氧化鈦懸浮劑。此穩(wěn)定懸浮的三氧化鎢-二氧化鈦溶液可覆膜于玻璃上，會產生相當高的光催化活性，污染物經過光照催化可有效分解，具有去除有機廢物的功效。

過氧化氫為一弱酸溶液，添加至氫氧化鈦水溶液中，可改變水解縮合平衡進行解膠。加入過氧化氫后，溶液的酸堿值即開始下降，過一段時間后，酸堿值又會回升至堿性范圍。溶液顏色的變化由原先的白色轉為黃色、黃橙色，進而變成透明均勻的橙紅色溶液。添加過氧化氧的量愈多，解膠時間愈短，若添加量不足則無法完全解膠。過氧化氫為酸性溶液，也是一種強氧化劑，可以和水依任何比例混合，當其分解成水及氧時會放出大量的熱，不會殘留于水體中。

本發(fā)明還揭示一種涂布液，由含有使用上述三氧化鎢-二氧化鈦溶膠的制造方法所制造的三氧化鎢-二氧化鈦溶膠所調制而成。