三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法及其应用方法技术

本发明专利技术公开一种三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法及其应用方法，三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法其步骤包含：(a)将四氯化钛水溶液和盐酸水溶液，于冰浴中搅拌，形成一溶液A；(b)加入氨水溶液，使溶液A形成氢氧化钛胶体；(c)将钨酸与双氧水加入含有氢氧化钛胶体的水溶液中混合，形成一水溶液B；及(d)将该水溶液B隔水加热一段时间，直到氢氧化钛胶体完全水解消失，即可形成稳定悬浮的三氧化钨-二氧化钛溶胶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光触媒溶胶的制造方法，尤其涉及一种三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法。
技术介绍
为了制作二氧化钛薄膜，近年来发展出几种主要的制备方法。表面积大的基材，通常会采用化学气相沉积法来制作薄膜，其原理利用化学反应，将气体反应物在反应区域内生成固态物种，并进一步沉积于载体表面的一种制备技术，基材吸附力要强，必须要有高温设备，过程复杂。中国台湾专利申请号第92122034号揭示制备结晶型二氧化钛光触媒的合成方法，其是利用四氯化钛或硫酸钛经稀释以氨水调整pH值加入适当的氧化剂与无机酸配合操作条件生成二氧化钛光触媒溶胶使申请案未明白揭示以双氧水为氧化剂而且光触媒含量为0.5-10％之间。中国台湾专利申请号第96142648号揭示一种不降低透明基材可见光和日光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料组成物及其涂布方法，其是以沸石溶胶为主体，此沸石溶胶为以烷氧化物制备，其工艺复杂。中国台湾专利申请号第95129291号为一种「低温程序制备纳米薄膜的方法」，其揭示用于二氧化钛的方法。中国台湾专利申请号第92128954号其揭示制备二氧化钛纳米粉体的方法，其是以过氯酸等氧化物或无机酸，并加入改质剂及界面活性剂等来改质。美国专利0020410A1揭示二氧化钛添加三氧化钨、氧化铁和氧化钨可用于去除有机废物以清洁空气，但是此触媒为粉末状，并非稳定悬浮在水中的溶胶。美国专利8003563揭示生产用于光催化剂的三氧化钨粉末的方法，在可见光下具有优异的光催化性能，但是必须结合有机结合剂(例如：树脂)后才能涂布于基材上来形成膜。日本专利No.2001-152130揭示使用钨氧化物作为可见光光催化剂的技术，通过溅射处理在基版上形成钨氧化物膜，但是各种基板的耐热温度不一，此方法无法适用于任何基材。日本专利No.2002-293544描述了在空气中通过加热偏钨酸铵获得三氧化钨粉末的方法，但其制造效率低。现有技术所使用的光触媒二氧化钛均是粉末状或是悬浮于酸性水溶液的溶胶，或是使用界面活性剂以制成溶胶。以上型态的光触媒溶胶使用上不方便。
技术实现思路
本专利技术的一目的，在于提供一种三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法。根据本专利技术的制造方法所制造的三氧化钨-二氧化钛溶胶可以存在中性水溶液中，且不需要界面活性剂就可以悬浮在水中，此三氧化钨-二氧化钛在可见光下具有强的光触媒作用。为了达成上述的目的，本专利技术提供一种三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法，其步骤包含：(a)将四氯化钛水溶液和盐酸水溶液，于冰浴0-5℃中搅拌，形成一溶液A；(b)加入氨水溶液，使溶液A形成氢氧化钛胶体；(c)将钨酸与双氧水加入含有氢氧化钛胶体的水溶液中混合，形成一水溶液B；及(d)将该水溶液B隔水加热一段时间，直到氢氧化钛胶体完全水解消失，即可形成稳定悬浮的三氧化钨-二氧化钛溶胶。具体而言，首先将四氯化钛水溶液于冰浴0-5℃下缓慢加入盐酸水溶液中，配成水溶液A。接着，加入氨水溶液，形成氢氧化钛胶体水溶液，此含有氢氧化钛胶体的水溶液的pH值在8至10之间。此胶体水溶液经一段时间放置后，胶体会沉于下层，而此时移除上层含氯液体，再水洗胶体多次，直到没有氯离子为止；氢氧化钛胶体水溶液加入钨酸与双氧水，使的混合均匀，此时二氧化钛的固体重量与水的比例为0.1/100至1.5/100，钨酸与二氧化钛的重量比为0.5比100至2比100之间，双氧水与二氧化钛的莫耳比为3比1至6比1，此溶液再在90至99℃的范围内隔水加热3至12小时，即可得到纳米三氧化钨-二氧化钛悬浮剂。此稳定悬浮的三氧化钨-二氧化钛溶液可覆膜于玻璃上，会产生相当高的光催化活性，污染物经过光照催化可有效分解，具有去除有机废物的功效。过氧化氢为一弱酸溶液，添加至氢氧化钛水溶液中，可改变水解缩合平衡进行解胶。加入过氧化氢后，溶液的酸碱值即开始下降，过一段时间后，酸碱值又会回升至碱性范围。溶液颜色的变化由原先的白色转为黄色、黄橙色，进而变成透明均匀的橙红色溶液。添加过氧化氧的量愈多，解胶时间愈短，若添加量不足则无法完全解胶。过氧化氢为酸性溶液，也是一种强氧化剂，可以和水依任何比例混合，当其分解成水及氧时会放出大量的热，不会残留于水体中。本专利技术还揭示一种涂布液，由含有使用上述三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法所制造的三氧化钨-二氧化钛溶胶所调制而成。本专利技术还揭示一种三氧化钨-二氧化钛溶胶的应用方法，是将上述三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法制得的三氧化钨-二氧化钛溶胶，以喷洒或浸渍方法覆膜于一载体例如玻璃或磁砖上。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1本专利技术的一实施例的三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法的步骤流程图。其中，附图标记S10～S70 步骤具体实施方式有关本专利技术的详细说明及
技术实现思路
，配合附图说明如下，所附的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制。请参照图1所示，本专利技术提供一种三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法，其步骤包含：S10，将四氯化钛水溶液和盐酸水溶液，于冰浴0-5℃中搅拌，形成一溶液A；S20，加入氨水溶液，使溶液A形成氢氧化钛胶体；S30，多次水洗、离心去除氯离子；S40，将氢氧化钛胶体加入水中搅拌以形成氢氧化钛胶体水溶液；S50，将钨酸与双氧水加入含有氢氧化钛胶体的水溶液中混合，形成一水溶液B；S60，将水溶液B于温度90～99℃隔水加热一段时间，直到氢氧化钛胶体完全水解消失；及S70，形成稳定悬浮的三氧化钨-二氧化钛溶胶。实施方式1(实施例1)在0℃下的冰浴中，将四氯化钛水溶液缓慢滴入盐酸水溶液中，制成5摩耳浓度(5M)，再以30％的氨水溶液，缓慢加入前述溶液中，并不断搅拌直到溶液的pH值为8.5，经过多次水洗后，直到氯的浓度低于10ppm，再将其过滤得到一滤饼，于室温下自然干燥，为了控制二氧化钛于溶液内的固含量在1％，取一定量的滤饼再将其加到蒸馏水中，并加入钨酸与与双氧水，二氧化钛的重量比为1比100，钨酸与二氧化钛的重量比为0.5比100，此溶液在锥型瓶内，上接冷凝管，于95℃下隔水加热煮12小时，即可得到纳米级二氧化钛溶胶。(实施例2)同实施例1，惟其中钨酸与二氧化钛的重量比为2比100。(实施例3)同实施例1，惟其中钨酸与二氧化钛的重量比为0.5比100。实施方式2制作玻璃基材上涂布有透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三氧化钨‑二氧化钛溶胶的制造方法，其特征在于，步骤包含：(a)将四氯化钛水溶液和盐酸水溶液，于冰浴中搅拌，形成一溶液A；(b)加入氨水溶液，使溶液A形成氢氧化钛胶体；(c)将钨酸与双氧水加入含有氢氧化钛胶体的水溶液中，形成一水溶液B；及(d)将该水溶液B隔水加热一段时间，直到胶体完全水解消失，即可形成稳定悬浮的三氧化钨‑二氧化钛溶胶。

【技术特征摘要】
2014.02.25 TW 1031061541.一种三氧化钨-二氧化钛溶胶的制造方法，其特征在于，步骤包含：
(a)将四氯化钛水溶液和盐酸水溶液，于冰浴中搅拌，形成一溶液A；
(b)加入氨水溶液，使溶液A形成氢氧化钛胶体；
(c)将钨酸与双氧水加入含有氢氧化钛胶体的水溶液中，形成一水溶液B；
及
(d)将该水溶液B隔水加热一段时间，直到胶体完全水解消失，即可形成
稳定悬浮的三氧化钨-二氧化钛溶胶。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该步骤(b)含有氢氧
化钛胶体水溶液的pH值在8至10之间。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该水溶液B中二氧化
钛的固体重量与水的比例为0.1％至1.5％。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该水溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈郁文，吴佳颖，
申请(专利权)人：京程科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71