[發明專利]一種提升二氧化鈦分散性的方法

在審

• 申請號: 202110361402.4
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113896230A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 梁先華
• 申請（專利權）人: 寧波極微納新材料科技有限公司
• 主分類號: C01G23/047
• 分類號: C01G23/047;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種大幅提升納米二氧化鈦分散性的技術方法，以促進二氧化鈦納米材料的應用領域和使用效果。其中，一種提升二氧化鈦分散性的方法，包括以下步驟：將前驅物固體二氧化鈦A放置于容器內；將所述放置前驅物固體二氧化鈦A的容器內充注氯化氫氣體并進行低溫加熱處理，獲得分散性二氧化鈦B產物。

技術領域

本發明特別涉及一種提升二氧化鈦分散性的方法。

背景技術

材料的性質與其尺寸有著非常重要的關系，粒徑超小的納米粒子能夠在能源、環境、催化等方面展現更加優異的性質。如粒徑小于100納米的二氧化鈦材料，具有小的粒徑、高的比表面積、優異的光催化活性、穩定的化學與熱性能、超親性等特殊效應，在空氣治理、殺菌消毒、自清潔材料、防曬護膚品等領域具有不可替代的應用優勢。

納米二氧化鈦粒子分散液的濃度和穩定性對于反應過程和最終產物都有重要的影響。隨著二氧化鈦運用范圍的不斷擴大，如在空氣治理、材料成型、涂料、油墨制備等應用領域，產品性能很大程度上依賴于二氧化鈦粉體在液體介質中的分散程度，分散越好，最終產品應用效果也越好。通常，納米二氧化鈦顆粒尺寸小，表面存在大量的缺陷，表面活性大，處于熱力學不穩定狀態，分散在液體介質中的納米顆粒易凝結、團聚，發生聚沉，不能形成穩定的分散液，失去了納米顆粒特有的性能，造成在實際應用中具有很大的缺陷。主要表現在：(1)在光觸媒領域，它們配制成光觸媒后無法噴涂于門窗、皮具等表面，因為會形成白色斑點，影響美觀，團聚后的納米顆粒光催化活性不高，去除甲醛等污染物效果不明顯；(2)在自清潔領域，由于它們的光散射、反射強，造成透光率差，因此無法直接用于玻璃、鏡子等透明表面；(3)在美容護膚產品領域，它們無法用來制造透明、自然膚色的護膚、防曬產品，會使肌膚呈現不自然的白色；(4)在膜產品領域，無法在透明薄膜制品、透明耐用面漆、精細陶瓷等方面廣泛應用。

阻止納米二氧化鈦粒子團聚，獲得具有單分散的二氧化鈦納米粒子，可以大幅度提升二氧化鈦納米材料在光學、電學、催化等領域的使用性能。目前，有報道采用物理分散法和化學分散法制備穩定的納米顆粒分散液。其中，物理分散法主要是利用外界作用力使納米粒子分散，包括機械攪拌分散，超聲波分散和高能處理法分散，物理分散法存在的缺點是，如果外界作用力停止，粒子會重新聚集?；瘜W分散法則是利用表面化學方法，加入表面處理劑進行分散，如水相分散納米顆粒的制備通常是通過水溶性表面活性劑或聚合物的誘導和約束實現，但顆粒表面覆蓋了有機物等修飾分子，削減了分散性控制對于提升材料性能的貢獻，如利用鈦醇鹽和烷基胺反應制備水溶性二氧化鈦納米粒子，但是這種堿性試劑的存在卻鈍化了產物的表面活性從而使其光催化性能降低；同時，不同的應用體系也可能會和表面修飾的分子起到不良的反作用效果，降低最終產品的應用性能，如使用聚乙二醇作為穩定劑雖然使二氧化鈦納米粒子的分散性有所提高，但是卻降低了其催化活性。此外，上述方式獲得的二氧化鈦分散液產物仍舊為液體懸濁液，顆粒無法完全單分散且粒子顆粒大小不均勻，無法形成穩定的膠體狀分散液，造成運輸成本高和實際應用受限等困難。

因此，亟需開發一種不使用任何表面有機物添加劑，在低溫下處理即可大大提升納米二氧化鈦分散性的技術方法，推動二氧化鈦納米材料的應用領域和使用效果。

發明內容

鑒于上述不足，本發明的一個目的是提供一種大幅提升納米二氧化鈦分散性的技術方法，以促進二氧化鈦納米材料的應用領域和使用效果。

一種提升二氧化鈦分散性的方法及產物，包括以下步驟：

將前驅物固體二氧化鈦A在氯化氫氣氛中熱處理，獲得分散性二氧化鈦B產物。

一種提升二氧化鈦分散性的方法及產物，包括以下步驟：

將前驅物固體二氧化鈦A放置于容器內；

將所述放置前驅物固體二氧化鈦A的容器內充注氯化氫氣體并進行低溫加熱處理，獲得分散性二氧化鈦B產物。

作為一種優選的實施方式，與前驅物二氧化鈦A相比，所述分散性二氧化鈦B產物在水中的分散度提高十倍以上。