CN102416314A - 一种纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法，首先在搅拌及超声波的条件下，将5~20ml正硅酸乙酯滴慢慢加入无水乙醇溶液中；20~40分钟后再滴加无机酸；10~30分钟后再滴加入5~25ml去离子水，得到溶液一；其次在超声波作用及搅拌条件下，将15~40ml钛酸丁酯慢慢滴加入20~50ml无水乙醇溶液中；15~30分钟后再滴加2~10ml无机酸；15~30分钟后再滴加入10~30ml无水乙醇和5~15ml去离子水，得到溶液二；20~40分钟后，在超声波作用及搅拌条件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，继续搅拌2~3小时，得到白色胶体溶液；将此溶液涂布在玻璃或透明塑料板、管上，得到纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜，可用于可见光下杀菌、有机气体降解及废水处理等。
Description
技术领域
本发明涉及光化学催化剂、电化学催化剂、有机合成、精细品化工等领域，尤其是一种纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法。
背景技术
纳米二氧化钛在受到太阳光或荧光灯的紫外线的照射后，内部的电子就会发生激发。其结果是，产生了带负电的电子和带正电的空穴。电子使空气或水中的氧还原，生成双氧水，空穴则向氧化表面水分子的方向起作用，产生经基原子团。这些都是活性氧，有着强大的氧化分解能力，从而能够分解、清除附着在氧化钛表面的各种有机物。二氧化钛不仅有强大的氧化分解能力，而且还有自身不分解、几乎可永久性地起作用以及可以利用阳光和荧光灯的光线等优点。在排气净化、脱臭、水处理、防污等领域，二氧化钛光催化剂有着广阔的应用前景。
纳米二氧化硅具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、表面轻基含量高、紫外线、可见光及红外线反射能力强等特点。特别是随着产品表面处理工艺的完善，纳米颗粒的软团聚程度明显降低，与有机高分子材料的相容性好，极大地拓宽了产品的应用领域。纳米二氧化钛和纳米二氧化硅具有众多的优良特性和广泛的应用前景，但单纯的纳米二氧化硅又不具备纳米二氧化钛的许多优良特性。因此，将纳米二氧化钛和纳米二氧化硅各自的优点结合起来，制备出新型的纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅复合膜，对推进纳米二氧化钛和二氧化硅复合材料在光化学催化剂、电化学催化剂、废水处理等领域的应用、提高二氧化钛表面积和使用效率，具有重要的理论意义和实际应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法，该制备方法易行，操作简单，制备的纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅膜，具有粒径分布范围小、良好的分散性等特点；所制备的纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜可以用作水处理系统、杀菌系统、有机气体降解等。
为实现上述目的，本发明是这样实现的。
一种纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于：其步骤是，
首先在搅拌及超声波的条件下，将5~20ml正硅酸乙酯滴慢慢加入无水乙醇溶液中；20~40分钟后再滴加无机酸；10~30分钟后再滴加入5~25ml去离子水，得到溶液一；其次在超声波作用及搅拌条件下，将15~40ml钛酸丁酯慢慢滴加入20~50ml无水乙醇溶液中；15~30分钟后再滴加2~10ml无机酸；15~30分钟后再滴加入10~30ml无水乙醇和5~15ml去离子水，得到溶液二；20~40分钟后，在超声波作用及搅拌条件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，继续搅拌2~3小时，得到白色胶体溶液；将此溶液涂布在玻璃或透明塑料板、管上，烘干得到纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜。
所述的纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于：所述的无机酸是盐酸、硝酸或硫酸中的一种或两种或三种的任意混合。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、利用本发明合成的纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅复合膜粒径分布均、纯度高，复合材料的颗粒粒径分布范围为1~100nm、纯度高于99.8%(二氧化钛及二氧化硅的质量百分比含量之和)。
2、利用本发明合成的纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的二氧化硅的颗粒粒径、二氧化钛包覆层的厚度、含量等易于控制，可以根据不同的用途适时变更生产工艺，生产不同的二氧化钛和二氧化硅含量、不同的颗粒粒径、不同性能的复合膜。
3、利用本发明合成的纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜工艺灵活、设备简单、原材料便宜、材料的综合生产成本低，易于实现大规模工业化生产。
具体实施方式
实施例1：
1、在搅拌及超声波作用的条件下，将6.7ml正硅酸乙酯滴慢慢加入7ml无水乙醇溶液中；30分钟后再滴加1ml浓HNO3；20分钟后再滴加入去离子水，得到溶液一，继续搅拌待用；
2、其次在超声波作用及搅拌条件下，将23.8ml钛酸丁酯慢慢滴加入36ml无水乙醇溶液中；30分钟后再滴加5ml浓HNO3；20分钟后再滴加入15ml无水乙醇和10ml去离子水，得到溶液二，继续搅拌待用；
3、30分钟后，在超声波作用及搅拌条件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，继续搅拌2.5小时，得到白色胶体溶液；
4、将此溶液涂布在玻璃或透明塑料板上，烘干得到纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜。
实施例2：
1、在搅拌及超声波作用的条件下，将5ml正硅酸乙酯滴慢慢加入6ml无水乙醇溶液中；30分钟后再滴加1ml浓HCl；30分钟后再滴加入3.5ml去离子水，得到溶液一，继续搅拌待用；
2、其次在超声波作用及搅拌条件下，将22ml钛酸丁酯慢慢滴加入33ml无水乙醇溶液中；40分钟后再滴加4ml浓HCl；25分钟后再滴加入13ml无水乙醇和9ml去离子水，得到溶液二，继续搅拌待用；
3、40分钟后，在超声波作用及搅拌条件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，继续搅拌3小时，得到白色胶体溶液；
4、将此溶液涂布在玻璃或透明塑料板上，烘干得到纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜。
实施例3：
1、在搅拌及超声波作用的条件下，将8ml正硅酸乙酯滴慢慢加入8.2ml无水乙醇溶液中；40分钟后再滴加0.5ml浓H2SO4；30分钟后再滴加入5ml去离子水，得到溶液一，继续搅拌待用；
2、其次在超声波作用及搅拌条件下，将25ml钛酸丁酯慢慢滴加入38ml无水乙醇溶液中；20分钟后再滴加3ml浓H2SO4；30分钟后再滴加入18ml无水乙醇和12ml去离子水，得到溶液二，继续搅拌待用；
3、25分钟后，在超声波作用及搅拌条件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，继续搅拌2小时，得到白色胶体溶液；
4、将此溶液涂布在玻璃或透明塑料板上，烘干得到纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜。
经试验检测，上述各实施例均具有上述的发明的有益效果。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (2)
1.一种纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于：其步骤是，
首先在搅拌及超声波的条件下，将5~20ml正硅酸乙酯滴慢慢加入无水乙醇溶液中；20~40分钟后再滴加无机酸；10~30分钟后再滴加入5~25ml去离子水，得到溶液一；其次在超声波作用及搅拌条件下，将15~40ml钛酸丁酯慢慢滴加入20~50ml无水乙醇溶液中；15~30分钟后再滴加2~10ml无机酸；15~30分钟后再滴加入10~30ml无水乙醇和5~15ml去离子水，得到溶液二；20~40分钟后，在超声波作用及搅拌条件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，继续搅拌2~3小时，得到白色胶体溶液；将此溶液涂布在玻璃或透明塑料板、管上，烘干得到纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜。
2.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于：所述的无机酸是盐酸、硝酸或硫酸中的一种或两种或三种的任意混合。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2011104565587A CN102416314A (zh) | 2011-12-31 | 2011-12-31 | 一种纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法 |
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ID=45941108
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN2011104565587A Pending CN102416314A (zh) | 2011-12-31 | 2011-12-31 | 一种纳米二氧化钛包覆纳米二氧化硅薄膜的制备方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN102416314A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107019811A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-08 | 王杰 | 一种空气净化用处理剂及其制备方法 |
| CN108003794A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-05-08 | 合众（佛山）化工有限公司 | 一种光触媒型陶瓷抛光液 |
| CN113040170A (zh) * | 2019-12-28 | 2021-06-29 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种抗菌剂及其制备方法和抗菌组合物 |
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2011
- 2011-12-31 CN CN2011104565587A patent/CN102416314A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
| C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
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Application publication date: 20120418 |