[發明專利]一種納米二氧化鈦的制備方法

在審

• 申請號: 201810278555.0
• 申請日: 2018-03-31
• 公開（公告）號: CN108483490A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 蔣建華
• 申請（專利權）人: 蔣建華
• 主分類號: C01G23/053
• 分類號: C01G23/053;B01J21/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于環保材料技術領域，具體涉及一種納米二氧化鈦的制備方法，步驟1，將鈦酸正丁酯加入至無水乙醇中，然后加入分散劑超聲分散至完全溶解，得到鈦酸正丁酯分散醇液；步驟2，將高分子表面活性劑加入至蒸餾水中，攪拌均勻至完全溶解，得到滴加液；步驟3，將滴加液緩慢滴加至鈦酸正丁酯醇液中，密封微熱攪拌1?3h，得到懸濁液；步驟4，將懸濁液放入反應釜中減壓蒸餾反應1?3h，冷卻后低溫過濾得到顆包裹型二氧化鈦沉淀；步驟5，將包裹型二氧化鈦沉淀加入乙醇水溶液中超聲反應10?20min，然后取出高溫烘干，得到納米二氧化鈦。本發明經過鈦酸正丁酯水解，并且利用聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸鈉的雙重作用，能夠形成良好的分散體系，防止二氧化鈦的團聚。

技術領域

本發明屬于環保材料技術領域，具體涉及一種納米二氧化鈦的制備方法。

背景技術

作為半導體光催化劑之一的TiO₂光催化材料是目前研究最多的一種新型環境友好材料，光催化劑的性質是光催化氧化過程中的關鍵因素。TiO₂的晶型、晶粒大小和粒徑、表面態等因素對其光催化性能都有較大影響。表面積大的納米粒子由于其表面效應和體積效應，決定了它具有很好的催化活性和選擇性。納米TiO₂由于其量子尺寸效應使其導帶和價帶能級變成分立能級，能隙變寬，導帶電位變的更負，而價帶電位變的更正，這意味著其具有更強的氧化和還原能力；又因為納米粒子的粒徑小，光生載流子比粗顆粒更加容易從粒子內部遷移到表面，明顯減小了電子與空穴的復合幾率，也有利于提高光催化性能。因此，制備比表面積大、粒徑小的TiO₂已成為光催化領域研究的焦點。

隨著人們生活水平的提高，環境材料受到人們更多的關注，二氧化鈦光催化劑具有氧化活性高、催化性能強、活性穩定、抗濕性好和殺菌能力強等優異性能，在廢水降解、消除有害氣體、殺菌和凈化空氣等方面得到了廣泛的應用。然而現有的二氧化鈦粉的制備方法，如傳統的固相反應及燒結法和現代的化學氣相沉積法、物理氣相沉積法、化學氣相滲透法、溶膠—凝膠法等，這些方法存在工藝復雜、成本高的缺點，所得到的往往是混合晶型且粒度不均，因為金紅石型二氧化鈦和無定型二氧化鈦的光催化降解活性很差。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種納米二氧化鈦的制備方法，經過鈦酸正丁酯水解，并且利用聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸鈉的雙重作用，能夠形成良好的分散體系，防止二氧化鈦的團聚。

為實現以上技術目的，本發明的技術方案是：

一種納米二氧化鈦的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，將鈦酸正丁酯加入至無水乙醇中，然后加入分散劑超聲分散至完全溶解，得到鈦酸正丁酯分散醇液；

步驟2，將高分子表面活性劑加入至蒸餾水中，攪拌均勻至完全溶解，得到滴加液；

步驟3，將滴加液緩慢滴加至鈦酸正丁酯醇液中，密封微熱攪拌1-3h，得到懸濁液；

步驟4，將懸濁液放入反應釜中減壓蒸餾反應1-3h，冷卻后低溫過濾得到顆包裹型二氧化鈦沉淀；

步驟5，將包裹型二氧化鈦沉淀加入乙醇水溶液中超聲反應10-20min，然后取出高溫烘干，得到納米二氧化鈦。

所述步驟1中鈦酸正丁酯在無水乙醇中的濃度為20-40g/L。

所述步驟1中的分散劑采用聚乙烯吡咯烷酮，所述分散劑的加入量是鈦酸正丁酯質量的30-40％，所述超聲分散的超聲頻率為5-15kHz，溫度為50-60℃。

所述步驟2中的高分子表面活性劑在蒸餾水中的濃度為90-150g/L，所述高分子表面活性劑采用十二烷基硫酸鈉，所述攪拌均勻的攪拌速度為2000-3000r/min。