[發明專利]一種TiO2微球及其制備方法

有效

• 申請號: 201310654499.3
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103706347A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 康詩釗;薄林園;李向清;穆勁
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J13/02;A62D3/17;A62D101/28
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種TiO₂微球及其制備方法。

背景技術

納米TiO₂不僅被大量地用于有害氣體的光催化清除，并且在光催化降解水中有機污染物方面也表現出廣闊的應用前景。此外，利用它還能夠解決汞、鉻、鉛等金屬離子的污染問題。盡管TiO₂納米粒子具有這些優異的性質，但要在實際中大規模應用還急需解決一些問題。例如，如何克服TiO₂納米粒子團聚，提高其穩定性；如何在使用后回收TiO₂納米粒子等等。為此，各國科技工作者進行了大量的研究。通過研究，人們發現具有納-微結構的TiO₂材料既具有TiO₂納米材料的優良性質，又可以避免納米材料易團聚不穩定、回收難的缺點。因此，如何制備具有納-微結構的TiO₂材料成為了目前的研究熱點之一。

在目前所研究的TiO₂納-微材料中，由納米粒子構成的TiO₂微球是一個比較有前途的光催化材料，有可能得到應用。并且，隨著納米技術的進步，TiO₂微球在一些其它領域，如納米組裝技術、光電器件、太陽能電池等，也受到了人們的關注。為此，人們對其制備方法進行了大量的研究，并建立了一些有效的制備方法，主要包括溶膠-凝膠法和噴霧干燥法等。然而，它們仍然存在著一些問題需要解決，如溶膠-凝膠法的制備周期較長，一般為數天甚至半個月。所得微球尺寸一般在500-800?nm之間，很難利用它制備尺寸更大的微球。而噴霧干燥法所制微球尺寸較大，所得微球一般在幾十微米以上，利用它很難制備出尺寸小于十微米的微球。因此，尺寸在1-10?mm之間的微球的制備是目前技術的盲點。這對于研究和今后的產品開發不利。因此，開發一種操作簡單、制備周期短、所得產品尺寸在1-10?mm之間的TiO₂微球制備技術對于納米TiO₂光催化劑的實用具有重要意義。

發明內容

針對上述情況，本發明目的之一為了解決上述的技術問題而提供一種TiO₂微球，該微球尺寸在1-8mm之間。

本發明的目的之二是提供上述的一種TiO₂微球的制備方法。該制備方法具有操作簡單、條件溫和、適合大規模生產等特點。解決了目前TiO₂微球制備技術難于制取1-10mm微球的問題。該TiO₂微球尺寸分布相對較窄，具有較高的可見光催化性能，在能源、與環境保護領域中具有廣闊的應用前景。

本發明的技術方案

一種TiO₂微球，該TiO₂微球的粒徑尺寸為1-8mm。

上述的一種TiO₂微球的制備方法，具體包括如下步驟：

（1）、在室溫下，將鈦酸四丁酯、十八胺加入到乙二醇中，控制鈦酸四丁酯濃度為0.2mol/L、十八胺濃度為0.06-0.4mol/L制成溶液A；

（2）、室溫下，將水和乙醇混合，控制水的濃度為11-27mol/L，得到溶液B；

（3）、按體積比計算，即溶液B:溶液A為6-10：5的比例，先將溶液B加入?到高壓反應釜中，然后再將盛有溶液A的容器放入到高壓反應釜中，控制溫度為140-220℃進行反應12h，得到反應液；

（4）、將高壓反應釜冷卻至室溫，將反應液離心，收集沉淀，使用去離子水?將沉淀洗滌至流出液pH為中性后，控制溫度為40-60℃烘干，即可得到TiO₂微球。

上述所得的一種TiO₂微球，其粒徑尺寸為1-8mm，可用作催化對硝基苯酚進行降解反應的催化劑，其可見光催化效率可達0-41%。

本發明的有益效果

本發明的一種TiO₂微球，其粒徑尺寸為1-8mm，即尺寸分布較窄，具有較高的可見光催化性能，其用于對硝基苯酚進行降解反應的催化劑，其可見光催化效率可達0-41%，因此其在能源、與環境保護領域中具有廣闊的應用前景。