一种纳米二氧化钛的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种纳米二氧化钛的制备方法和应用，包括以下步骤；S1：四氯化钛溶溶解与水中进行水解；S2将S1内产品物质继续陈化形成溶胶；S3：将S2内的产品干燥形成干凝胶；S4：将S3内的干凝胶研磨成粉末；S5：将S4所得的干粉末煅烧形成二氧化钛。本发明专利技术制备方法成本低、原料无毒、无危险性、常温反应、工艺简单易控、可大规模生产、质量稳定等。

Preparation and application of nano titanium dioxide

The invention discloses a preparation method and application of nano titanium dioxide, including the following steps: S1: four titanium chloride dissolved and hydrolyzed with water; S2 will continue the aging of products in S1 to form sol; S3: dry the products in S2 to form xerogels; S4: grind the dry gel in the S3 into powder; S5: Calcined the dry powder from S4 to form titanium dioxide. The preparation method of the invention has the advantages of low cost, non-toxic raw materials, no risk, normal temperature reaction, simple and easy process control, large-scale production, stable quality, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米二氧化钛的制备方法和应用
本专利技术涉及一种纳米二氧化钛的制备方法和应用，属于纳米材料

技术介绍
纳米材料是任何至少有一个维度的尺寸在纳米尺度，约为1~100nm。它的尺寸大于原子簇小雨通常的微粉。当小粒子尺寸进入纳米量级是，其本身就具有了尺寸效应、量子效应、界面效应、库伦堵塞与量子隧穿等特性。成为未来材料发展的热点。纳米二氧化钛是尤其重要的一种，它有着粒径小、磁性强、光催化、表面活性大、比表面积大等特性，晶体具有防紫外线、可见光透过、颜色效应和光催化等特性。所以纳米二氧化钛被广泛应用光催化、环境保护、化妆品、陶瓷、建筑、涂料等多个领域。因此纳米二氧化钛的发展有着很大的前景，成为材料领域重要的研究课题，常用的纳米二氧化钛的制备方法为固态法和气相法，固态法就是利用机械力将其研磨成小尺寸，包括高能球磨法、机械粉碎法等，此类方法制造时会引起粉尘到处飞散，存在安全隐患，因此一般很少采用；气态法就是气相法利用气体分子较小、化学反应时速度更快的优势进行生产，主要有低压气体蒸发法、活性氢-熔融金属反应法、溅射法、流动液面上真空蒸发法、钛醇盐气相水解法、TiCl4高温气相水解法、钛醇盐气相分解法和TiCl4气相氧化法等，气相法的特点是：粒度细、化学活性高、单分散性好可见光透射性好、吸收紫外线的能力强等。缺点是反应时温度很高，对物料的瞬时混合均匀性及设备的要求很高，目前处于小试阶段，不适合大规模生产。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种纳米二氧化钛的制备方法和应用，用以提供一种可大规模生产的质量可靠的二氧化钛。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种纳米二氧化钛的制备方法和应用，包括以下步骤；S1：四氯化钛溶溶解与水中进行水解；S2：将S1内产品物质继续陈化形成溶胶；S3：将S2内的产品干燥形成干凝胶；S4：将S3内的干凝胶研磨成粉末；S5：将S4所得的干粉末煅烧形成二氧化钛。进一步的，所述的S1步骤中四氯化钛溶解于冰水混合物中，搅拌得澄清淡黄色澄清液体。进一步的，所述的S2步骤中向S1得到的澄清液体中加入表面活性剂，搅拌溶解完全后，以40~80μL/s的速度滴加氨水至液体完全凝固，然后加水，搅拌成白色浑浊液体状体系，再滴加氨水至体系PH为6~8。进一步的，所述的S5步骤中煅烧温度为500~800℃下，煅烧时间为3小时。进一步的，所述的S1四氧化钛与冰水混合物的比例为1:3。一种纳米二氧化钛，通过权利要求1～5任一项所述的方法制备得到。权利要求6所述的一种纳米二氧化钛作为抗菌塑料、建筑外墙涂料、光催化的应用。本专利技术的有益效果是：本专利技术制备方法成本低、原料无毒、无危险性、常温反应、工艺简单易控、可大规模生产、质量稳定等。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。如图1所示，一种纳米二氧化钛的制备方法和应用，包括以下步骤；S1：四氯化钛溶溶解与水中进行水解；S2：将S1内产品物质继续陈化形成溶胶；S3：将S2内的产品干燥形成干凝胶；S4：将S3内的干凝胶研磨成粉末；S5：将S4所得的干粉末煅烧形成二氧化钛。所述的S1步骤中四氯化钛溶解于冰水混合物中，搅拌得澄清淡黄色澄清液体。所述的S2步骤中向S1得到的澄清液体中加入表面活性剂，搅拌溶解完全后，以40~80μL/s的速度滴加氨水至液体完全凝固，然后加水，搅拌成白色浑浊液体状体系，再滴加氨水至体系PH为6~8。所述的S5步骤中煅烧温度为500~800℃下，煅烧时间为3小时。所述的S1四氧化钛与冰水混合物的比例为1:3。一种纳米二氧化钛，通过权利要求上述任一项所述的方法制备得到。一种纳米二氧化钛作为抗菌塑料、建筑外墙涂料、光催化的应用。抗菌塑料：纳米二氧化钛抗菌塑料具有广谱抗菌、抑菌、防腐、高效、长效稳定和安全等功能。所以其在日常生活中得到广泛应用。在水和空气体系中，尤其是在紫外线照射下，能够自行分解出自由移动的带负电的电子和带正电的空穴，与细菌内的有机物反应，从而在短时间内就能清除恶臭和油污，以纳米二氧化钛为主体，在以无机式有机物对纳米二氧化钛进行表面精蚀，再将纳米填料与树脂共混，制成纳米二氧化钛抗菌塑料，用纳米二氧化钛粉体与塑料混合挤塑成型，通过紫外线照射形成抗菌塑料，而普通颗粒状的无机填料一般难以非常均匀与聚合物树脂互溶分散，达不到应用的效果。建筑外墙涂料：由于纳米二氧化钛的粒径小、表面原子数多，因此具有很强的表面活性以吸附能力，添加在涂料中的纳米抗老化剂易于与涂液中的阴离子起键合作用，从而提高了涂料与基体之间的结合强度。并且纳米二氧化钛可以屏蔽紫外线作用，提高涂料的耐老性能。此外，纳米二氧化钛与原料形成涂膜表面张力较小，白涂层呈现一定的压水性，增加了涂层的耐洗涮性和涂膜耐沾污性。光催化：利用纳米二氧化钛的光活性，在光照下能产生具有了强氧化性的空穴—电子对，能使废水中的污染物含量降低，达到除污水作用。此外，对于染料有较好的吸性，可用于染料废水处理，还可用于气体净化中，可利用纳米二氧化钛的光催化氧化效应，将空气中汽车尾气和工厂废气等危害人类健康的空气污染气体氧化成无毒式基本无毒的化合物，在随降雨落到地面。同时，利用光催化效应可将建材表面的污垢分解为水和二氧化碳，用水即可将其清洗干净，无需擦洗，并且这种清洗可长其保持，可用于防雾及自清洁涂层中。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；/nS1：四氯化钛溶溶解与水中进行水解；/nS2：将S1内产品物质继续陈化形成溶胶；/nS3：将S2内的产品干燥形成干凝胶；/nS4：将S3内的干凝胶研磨成粉末；/nS5：将S4所得的干粉末煅烧形成二氧化钛。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
S1：四氯化钛溶溶解与水中进行水解；
S2：将S1内产品物质继续陈化形成溶胶；
S3：将S2内的产品干燥形成干凝胶；
S4：将S3内的干凝胶研磨成粉末；
S5：将S4所得的干粉末煅烧形成二氧化钛。


2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛的制备方法和应用，其特征在于，所述的S1步骤中四氯化钛溶解于冰水混合物中，搅拌得澄清淡黄色澄清液体。


3.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化钛的制备方法和应用，其特征在于，所述的S2步骤中向S1得到的澄清液体中加入表面活性剂，搅拌溶解完全后，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：何卫，
申请(专利权)人：徐州宏武纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32