[發(fā)明專利]一種納米二氧化鈦溶膠的制備與負載方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810121230.1
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108439465A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 崔靜;田謐;劉喬;謝璀;楊劼;徐超剛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市尤佳環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;B01J21/06;B01D53/86;B01D53/72;C02F1/30;C02F101/34
• 代理公司: 深圳盛德大業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44333
• 代理人: 賈振勇

本發(fā)明適用于光催化負載技術領域，提供了一種納米二氧化鈦溶膠的制備與負載方法。該方法包括如下步驟：1)將鈦源和溶劑混合均勻后加入螯合劑中，攪拌0.5～2h得到前驅(qū)體溶液；將酸液和水混合均勻，得到反應液；所述的鈦源、溶劑、螯合劑、酸液和水的體積比為10～20:65～75:1～3:1:3；2)將步驟1)的前驅(qū)體溶液均勻滴加入步驟1)的反應液中，邊滴加邊攪拌，滴加完后繼續(xù)攪拌0.5～2h，得到溶膠；3)將步驟2)的溶膠涂覆于基材上，在自然狀態(tài)下風干15～30min，然后在400～600℃燒結(jié)1～3h后自然冷卻。本發(fā)明的納米二氧化鈦溶膠可以直接涂覆于基材上，適合于大規(guī)模生產(chǎn)。

技術領域

本發(fā)明屬于光催化負載技術領域，尤其涉及一種納米二氧化鈦溶膠的制備與負載方法。

背景技術

納米二氧化鈦作為光催化材料，已廣泛用于空氣凈化、水質(zhì)凈化、環(huán)境殺菌、自清潔材料涂層等領域。早前的納米二氧化鈦采用分散懸浮體系，具有才做簡單，光催化效率高的特點，但同時也存在催化劑回收困難造成二次污染的問題，且無法應用于自清潔材料涂層領域。因此，將催化劑負載固定于基材上成為現(xiàn)在催化劑應用的主要方式。

納米二氧化鈦負載包括兩種，一種僅僅是將其固定到基材上，一種是將其負載到基材上形成連續(xù)的薄膜。具體負載方法包括粉體燒結(jié)法、溶膠凝膠法、液相沉積法、氣相沉積法等。其中最常用的粉體燒結(jié)法就為第一種負載方法、溶膠凝膠法則為第二種方法。相對于粉體燒結(jié)法，溶膠凝膠法可以將催化劑更加均勻牢固的負載于基材上，易于控制負載量及實現(xiàn)定量摻雜等改性工藝。但溶膠凝膠法存在溶膠凝膠成化時間長，往往需要1～2天，且不同批次的溶膠凝膠一致性較差、納米二氧化鈦光催化活性低下的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種納米二氧化鈦溶膠的制備與負載方法，該制備與負載方法可以在短時間內(nèi)將納米二氧化鈦穩(wěn)定均勻的負載于基材上，且保證納米二氧化鈦材料的穩(wěn)定性，并具備較高的光催化活性，彌補現(xiàn)有技術的不足。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種納米二氧化鈦溶膠的制備與負載方法，包括如下步驟：

1)將鈦源和溶劑混合均勻后加入螯合劑中，攪拌0.5～2h得到前驅(qū)體溶液；將酸液和水混合均勻，得到反應液；所述的鈦源、溶劑、螯合劑、酸液和水的體積比為10～20:65～75:1～3:1:3；

2)將步驟1)的前驅(qū)體溶液均勻滴加入步驟1)的反應液中，邊滴加邊攪拌，滴加完后繼續(xù)攪拌0.5～2h，得到溶膠；

3)將步驟2)的溶膠涂覆于基材上，在自然狀態(tài)下風干15～30min，然后在400～600℃燒結(jié)1～3h后自然冷卻。

步驟1)中：

所述的鈦源為酞酸丁酯、四氯化鈦和硫酸鈦中的一種或至少兩種的混合物。

所述的溶劑為無水乙醇、異丙醇、正丁醇和異戊醇中的一種或至少兩種的混合物。

所述的螯合劑為乙酰丙酮。

所述的酸液為鹽酸、硝酸、醋酸和硫酸中的一種或至少兩種的混合物。

所述的水為純凈水。

步驟2)中：

所述的滴加的速度為1～5ml/min。

所述的攪拌的速度沒有特殊要求，只要能夠攪拌均勻即可。

所述的溶膠為透明黃色的溶膠。

步驟3)中：

所述的涂覆的用量為0.5-1.5g。

所述的涂覆采用旋涂、噴涂或浸漬提拉法均勻涂覆。

所述的基材優(yōu)選為玻璃、泡沫鎳、蜂窩鋁、陶粒、活性炭和多孔陶瓷板中的一種。