CN103121711A - 全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法 - Google Patents
全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103121711A CN103121711A CN2012104855974A CN201210485597A CN103121711A CN 103121711 A CN103121711 A CN 103121711A CN 2012104855974 A CN2012104855974 A CN 2012104855974A CN 201210485597 A CN201210485597 A CN 201210485597A CN 103121711 A CN103121711 A CN 103121711A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nano
- powder
- titanium dioxide
- preparation
- full
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 32
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 21
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract 11
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 7
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract 7
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims abstract 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract 4
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 claims description 10
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 10
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract description 10
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 9
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 description 2
- 241000237502 Ostreidae Species 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 235000020636 oyster Nutrition 0.000 description 2
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- POJOORKDYOPQLS-UHFFFAOYSA-L barium(2+) 5-chloro-2-[(2-hydroxynaphthalen-1-yl)diazenyl]-4-methylbenzenesulfonate Chemical compound [Ba+2].C1=C(Cl)C(C)=CC(N=NC=2C3=CC=CC=C3C=CC=2O)=C1S([O-])(=O)=O.C1=C(Cl)C(C)=CC(N=NC=2C3=CC=CC=C3C=CC=2O)=C1S([O-])(=O)=O POJOORKDYOPQLS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- XWZDJOJCYUSIEY-UHFFFAOYSA-L disodium 5-[(4,6-dichloro-1,3,5-triazin-2-yl)amino]-4-hydroxy-3-phenyldiazenylnaphthalene-2,7-disulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].Oc1c(N=Nc2ccccc2)c(cc2cc(cc(Nc3nc(Cl)nc(Cl)n3)c12)S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O XWZDJOJCYUSIEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000593 microemulsion method Methods 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011882 ultra-fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：1)将钛酸四丁酯、无水乙醇按体积比1: 5~20混合均匀制成透明混合液，在搅拌条件下，将去离子水逐滴加入透明混合液中，生成乳白色二氧化钛溶胶，并继续搅拌10~30min，形成纳米粉体先驱液；2)将步骤1)制得的纳米粉体先驱液放入反应釜，将碳酸氢铵加入反应釜，混合均匀，升温至 120～240℃保温进行水热反应，经4～12h后停止加热，待反应釜自然冷却到室温后取出反应生成物，经后处理得到全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体。本发明制备方法简单，所制备锐钛矿结构TiO2纳米颗粒晶型均一、晶粒尺寸均匀，有效改善了TiO2团聚现象，提高了TiO2纳米颗粒光催化活性。
Description
（一）技术领域
本发明涉及一种全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法。
（二）背景技术
纳米材料是20世纪80年代中期发展起来的一种具有全新结构的材料，粒径为 1～100 nm，相当于普通钛白粉粒径的 1 /10。具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，介电系数高、折射率高，表面能大，易于吸附有机物等特性。纳米粒子因其具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，故具有不同于常规固体的光、热、电、磁等特性。
在众多的半导体光催化剂中，TiO2因其化学性质稳定、难溶、无毒、成本低而成为广泛应用的光催化剂。目前，制备纳米TiO2的方法主要有两大类：物理法和化学法。其中制备纳米TiO2的物理法主要包括溅射法、热蒸发法和激光蒸发法等，而制备纳米TiO2的化学方法主要有沉淀法、溶胶－凝胶法、W/O微乳液法、水热法等。不同方法制备的纳米TiO2有不同的优缺点，其中水热法是应用最为广泛，也是最重要的一种方法。
水热法又称热液法，是指在密封的容器中以水为反应介质，通过将反应体系加热至临界温度，在反应体系中产生高温、高压的环境下，原始混合物进行反应的一种湿化学合成方法。与溶胶－凝胶法和共沉淀法相比，水热法最大优点是一般不需高温烧结即可直接得到结晶粉体，从而省去了研磨及由此带来的杂质，且一般具有结晶好、团聚少、纯度高、粒度分布窄以及多数情况下形貌可控等特点。水热法在制备无机材料中能耗相对较 低、适应性较广，它既可以得到超细粒子，也可以得到尺寸较大的单晶体，还可以制备无机陶瓷薄膜。在超细纳米粉末的各种制备方法中，水热法被认为是环境污染少、成本较低、易于商业化的一种具有较强竞争力的方法。
水热法的主要装置是水热反应釜。水热反应釜是在温度为100～1000 ℃、压力为1MPa～1GPa的条件下利用水溶液中物质化学反应进行合成的一种装置。在亚临界和超临界水热条件下，由于反应处于分子水平，反应性提高，因而水热反应可以替代某些高温固相反应。又由于水热反应的均相成核及非均相成核机理与固相反应的扩散机制不同，因而可以创造出其它方法无法制备的新化合物和新材料。这种具有特殊光、电、磁性质及催化性能的无机材料合成、制备与组装以及结构与性能之间关系研究的突破,导致新物种和新材料的出现，甚至会带动新的产业革命。
（三）发明内容
本发明的目的是提供一种制备全锐钛矿结构TiO2纳米颗粒的方法，在简单易控的工艺条件下制备出晶型均一、晶粒尺寸均匀的TiO2纳米颗粒，有效改善了TiO2团聚现象，提高了TiO2纳米颗粒的光催化活性。
本发明采用如下技术方案：
一种全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：
1) 纳米粉体先驱液的制备：将钛酸四丁酯、无水乙醇按体积比1: 5~20混合均匀制成透明混合液，在搅拌条件下，将去离子水逐滴加入透明混合液中，生成乳白色二氧化钛溶胶，并继续搅拌10~30min，形成纳米粉体先驱液；
2) 水热条件下纳米粉体的制备：将步骤1)制得的纳米粉体先驱液放入反应釜，将碳酸氢铵加入反应釜，其中加入的碳酸氢铵与制备所述纳米粉体先驱液使用的钛酸四丁酯的质量比为1: 1~3，混合均匀，升温至 120～240℃保温进行水热反应，经4～12h后停止加热，待反应釜自然冷却到室温后取出反应生成物，经后处理得到全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体。
所述的步骤1）中，钛酸四丁酯与无水乙醇体积比优选为1: 5~15。所述透明混合液与去离子水的体积比为1: 0.5~ 6。
所述的步骤2）中，钛酸四丁酯与碳酸氢铵的质量比优选为1~2: 1。
所述的步骤2）中，加入碳酸氢铵混合均匀后，优选以2~5℃/min的速度升温至120～240℃（优选140～200℃）保温进行水热反应。水热反应时间优选控制在4～8h。
所述的步骤2）中的后处理方法为常规的过滤、洗涤和干燥，具体推荐为：反应生成物过滤，滤渣用去离子水和无水乙醇洗涤3～4次，于50～60℃干燥。
作为优选，本发明所述制备方法按照以下步骤进行：
1) 纳米粉体先驱液的制备：将钛酸四丁酯、无水乙醇按体积比1: 5~ 15混合均匀制成透明混合液，在搅拌条件下，将去离子水逐滴加入透明混合液中，其中透明混合液与去离子水的体积比为1: 0.5~1: 6，生成乳白色二氧化钛溶胶，并继续搅拌10~30min，形成纳米粉体先驱液；
2) 水热条件下纳米粉体的制备：将步骤1)制得的纳米粉体先驱液放入反应釜，将碳酸氢铵加入反应釜，其中加入的碳酸氢铵与制备所述纳米粉体先驱液使用的钛酸四丁酯的质量比为1~2: 1，混合均匀，以2~5℃/min的速度升温至140～200℃保温进行水热反应，经4～8h后停止加热，待反应釜自然冷却到室温后取出反应生成物，过滤，滤渣用去离子水和无水乙醇洗涤3～4次，于50～60℃干燥得到全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体。
本发明所制得的全锐钛矿结构TiO2纳米粉体粒径通常为8~12 nm。
本发明所述的全锐钛矿结构TiO2纳米颗粒在光催化降解活性艳红 X-3B中的应用，所述的应用为：采用活性艳红X-3B模拟染料废水，利用自行设计的三相类流化床加压光催化反应器（见ZL 200810163497）研究光催化降解效果：试验配置0.25 g/L的活性艳红溶液，加入本发明全锐钛矿结构TiO2纳米颗粒搅拌，置于反应器中吸附20 min，然后以紫外灯（UV365-250W）为光源，降解染料，每隔10 min取样，用紫外可见分光光度计（TU-1810，北京普希通仪器公司）测其505 nm处吸光度值，重复试验取其平均值，根据光照前后吸光度值的差异，计算光催化降解率。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：本发明制备方法简单，所制备锐钛矿结构TiO2纳米颗粒晶型均一、晶粒尺寸均匀，有效改善了TiO2团聚现象，提高了TiO2纳米颗粒光催化活性。
（四）附图说明
图1为本发明制备全锐钛矿结构TiO2粉体的工艺流程图。
图2为实施例1制备的TiO2纳米粉体X射线衍射（XRD）图与全锐钛矿结构TiO2 X射线衍射（XRD）标准谱图；
图3为实施例2（a）、实施例3（b）及实施例4（c）制备的TiO2纳米粉体X射线衍射（XRD）图；
图4为实施例1制备的TiO2纳米粉体TEM图；
图5为实施例1制备的TiO2纳米粉体及P25光催化降解活性艳红X-3B的降解率随时间变化曲线图。
（五）具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
（1）量取3 mL钛酸四丁酯，滴入20 mL无水乙醇中，充分混合均匀。将 120mL去离子水用恒压分液漏斗逐滴滴入磁力搅拌的混合液中，持续搅拌10 min。
（2）称取1.0 g碳酸氢铵，将其缓慢倒入上述钛酸四丁酯水溶液中，继续搅拌2 min。
（3）将步骤（2）得到的混合液移入200 mL的聚四氟乙烯水热釜内衬中，并置于不锈钢外套中封严，放入烘箱内，以5℃/min的速度升温至180℃，保温6 h，自然冷却至室温后取出。过滤，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次，所得固体放入50℃烘箱中烘干，将上述样品研磨后得全锐钛矿结构TiO2粉体。所得TiO2粉体，其X射线衍射(XRD)表征见图2，粒径尺寸为8.9 nm，比表面积为186.25 m2/g，透射电镜（TEM）形貌如图4所示，其透射电镜形貌颗粒大小均匀，具有很好的分散性。光催化降解X-3B性能以P25作参考，结果如图5。
实施例2
（1）量取3 mL钛酸四丁酯，滴入40 mL无水乙醇中，充分混合均匀。将100mL去离子水用恒压分液漏斗逐滴滴入磁力搅拌的混合液中，持续搅拌20 min。
（2）称取1.0 g碳酸氢铵，将其缓慢倒入上述钛酸四丁酯水溶液中，继续搅拌2 min。
（3）将步骤2得到的混合液移入200mL的聚四氟乙烯水热釜内衬中，并置于不锈钢外套中封严，放入烘箱内，以5℃/min的速度升温至150℃，保温4h，自然冷却至室温后取出。过滤，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次，所得固体放入50℃烘箱中烘干，将得到的样品研磨后即得到锐钛矿TiO2粉体。所得TiO2粉体，其X射线衍射(XRD)表征见图3的（a）。
实施例3
（1）量取3 mL钛酸四丁酯，滴入60 mL无水乙醇中，充分混合均匀。将80mL去离子水用恒压分液漏斗逐滴滴入磁力搅拌的混合液中，持续搅拌10 min。
（2）称取1.0 g碳酸氢铵，将其缓慢倒入上述钛酸四丁酯水溶液中，继续搅拌2 min。
（3）将步骤2得到的混合液移入200mL的聚四氟乙烯水热釜内衬中，并置于不锈钢外套中封严，放入烘箱内，以5℃/min的速度升温至180℃，保温8h，自然冷却至室温后取出。过滤，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次，所得固体放入50℃烘箱中烘干，将得到的样品研磨后即得到锐钛矿TiO2粉体。所得TiO2粉体，其X射线衍射(XRD)表征见图3的（b）。
实施例4
（1）量取4 mL钛酸四丁酯，滴入80 mL无水乙醇中，充分混合均匀。将60 mL去离子水用恒压分液漏斗逐滴滴入磁力搅拌的混合液中，持续搅拌20 min。
（2）称取2.0 g碳酸氢铵，将其缓慢倒入上述钛酸四丁酯水溶液中，继续搅拌2 min。
（3）将步骤2得到的混合液移入200mL的聚四氟乙烯水热釜内衬中，并置于不锈钢外套中封严，放入烘箱内，以2℃/min的速度升温至120℃，保温6h，自然冷却至室温后取出。过滤，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次，所得固体放入50℃烘箱中烘干，将得到的样品研磨后即得到锐钛矿TiO2粉体。所得TiO2粉体，其X射线衍射(XRD)表征见图3的（c）。
实施例5
（1）量取3 mL钛酸四丁酯，滴入15 mL无水乙醇中，充分混合均匀。将 125mL去离子水用恒压分液漏斗逐滴滴入磁力搅拌的混合液中，持续搅拌20 min。
（2）称取2. 0 g碳酸氢铵，将其缓慢倒入上述钛酸四丁酯水溶液中，继续搅拌2 min。
（3）将步骤2得到的混合液移入200 mL的聚四氟乙烯水热釜内衬中，并置于不锈钢外套中封严，放入烘箱内，以5℃/min的速度升温至120℃，保温4 h，自然冷却至室温后取出。过滤，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次，所得固体放入50℃烘箱中烘干，将得到的样品研磨后即得到锐钛矿TiO2粉体。
实施例6
（1）量取3 mL钛酸四丁酯，滴入60 mL无水乙醇中，充分混合均匀。将80 mL去离子水用恒压分液漏斗逐滴滴入磁力搅拌的混合液中，持续搅拌10 min。
（2）称取1.0 g碳酸氢铵，将其缓慢倒入上述钛酸四丁酯水溶液中，继续搅拌2 min。
（3）将步骤2得到的混合液移入200 mL的聚四氟乙烯水热釜内衬中，并置于不锈钢外套中封严，放入烘箱内，以4℃/min的速度升温至240℃，保温12 h，自然冷却至室温后取出。过滤，用去离子水和无水乙醇分别清洗三次，所得固体放入50℃烘箱中烘干，将得到的样品研磨后即得到锐钛矿TiO2粉体。
Claims (9)
1.一种全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：
1) 纳米粉体先驱液的制备：将钛酸四丁酯、无水乙醇按体积比1:5~20混合均匀制成透明混合液，在搅拌条件下，将去离子水逐滴加入透明混合液中，生成乳白色二氧化钛溶胶，并继续搅拌10~30min，形成纳米粉体先驱液；
2) 水热条件下纳米粉体的制备：将步骤1)制得的纳米粉体先驱液放入反应釜，将碳酸氢铵加入反应釜，其中加入的碳酸氢铵与制备所述纳米粉体先驱液使用的钛酸四丁酯的质量比为1: 1~3，混合均匀，升温至 120～240℃保温进行水热反应，经4～12h后停止加热，待反应釜自然冷却到室温后取出反应生成物，经后处理得到全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体。
2.如权利要求1所述的全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤1）中钛酸四丁酯与无水乙醇体积比为1: 5~15。
3.如权利要求1所述的全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤1）中透明混合液与去离子水的体积比为1: 0.5~6。
4.如权利要求1所述的全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中，制备所述纳米粉体先驱液使用的钛酸四丁酯与碳酸氢铵的质量比为1~2: 1。
5.如权利要求1~4之一所述的全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中，加入碳酸氢铵混合均匀后，以2~5℃/min的速度升温至120～240℃保温进行水热反应。
6.如权利要求5所述的全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中，加入碳酸氢铵混合均匀后，以2~5℃/min的速度升温至 140～200℃保温进行水热反应。
7.如权利要求6所述的全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中，水热反应时间控制在4～8h。
8.如权利要求1所述的全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中后处理方法为：反应生成物过滤，滤渣用去离子水和无水乙醇洗涤3～4次，于50～60℃干燥。
9.如权利要求1所述的全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法，其特征在于所述制备方法按照以下步骤进行：
1) 纳米粉体先驱液的制备：将钛酸四丁酯、无水乙醇按体积比1:5~1: 15混合均匀制成透明混合液，在搅拌条件下，将去离子水逐滴加入透明混合液中，其中透明混合液与去离子水的体积比为1: 0.5~1: 6，生成乳白色二氧化钛溶胶，并继续搅拌10~30min，形成纳米粉体先驱液；
2) 水热条件下纳米粉体的制备：将步骤1)制得的纳米粉体先驱液放入反应釜，将碳酸氢铵加入反应釜，其中加入的碳酸氢铵与制备所述纳米粉体先驱液使用的钛酸四丁酯的质量比为1: 1~2，混合均匀，以2~5℃/min的速度升温至140～200℃保温进行水热反应，经4～8h后停止加热，待反应釜自然冷却到室温后取出反应生成物，过滤，滤渣用去离子水和无水乙醇洗涤3～4次，于50～60℃干燥得到全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210485597.4A CN103121711B (zh) | 2012-11-23 | 2012-11-23 | 全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210485597.4A CN103121711B (zh) | 2012-11-23 | 2012-11-23 | 全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103121711A true CN103121711A (zh) | 2013-05-29 |
| CN103121711B CN103121711B (zh) | 2016-03-09 |
Family
ID=48452905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210485597.4A Expired - Fee Related CN103121711B (zh) | 2012-11-23 | 2012-11-23 | 全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103121711B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106186053A (zh) * | 2015-05-04 | 2016-12-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种自组装纳米二氧化钛的合成方法 |
| CN110790306A (zh) * | 2018-08-01 | 2020-02-14 | 北京化工大学 | 单分散锐钛矿纳米二氧化钛透明液相分散体的制备方法 |
| CN111217390A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-02 | 四川大学 | 一种λ-Ti3O5粉体制备方法 |
| CN112206757A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-12 | 武汉理工大学 | 一种高活性富羟基可悬浮TiO2纳米晶光催化材料的简易制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1636880A (zh) * | 2004-12-09 | 2005-07-13 | 江苏大学 | 一种制备锐钛矿型纳米TiO2的方法 |
| CN1712128A (zh) * | 2005-04-29 | 2005-12-28 | 北京科技大学 | 一种氮掺杂锐钛矿型纳米二氧化钛的制备方法 |
| CN1817799A (zh) * | 2006-01-19 | 2006-08-16 | 清华大学 | 一种TiO2纳米颗粒和纳米棒的合成方法 |
-
2012
- 2012-11-23 CN CN201210485597.4A patent/CN103121711B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1636880A (zh) * | 2004-12-09 | 2005-07-13 | 江苏大学 | 一种制备锐钛矿型纳米TiO2的方法 |
| CN1712128A (zh) * | 2005-04-29 | 2005-12-28 | 北京科技大学 | 一种氮掺杂锐钛矿型纳米二氧化钛的制备方法 |
| CN1817799A (zh) * | 2006-01-19 | 2006-08-16 | 清华大学 | 一种TiO2纳米颗粒和纳米棒的合成方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GUOHONG WANG: "Hydrothermal synthesis and photocatalytic activity of nanocrystalline TiO2 powders in ethanol–water mixed solutions", 《JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS A: CHEMICAL》, vol. 274, 16 May 2007 (2007-05-16), pages 185 - 191 * |
| 向炜成等: "纳米多孔二氧化钛空心球的水热法制备及其对Cr(VI)的吸附特性", 《过程工程学报》, vol. 11, no. 4, 31 August 2011 (2011-08-31), pages 678 - 683 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106186053A (zh) * | 2015-05-04 | 2016-12-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种自组装纳米二氧化钛的合成方法 |
| CN110790306A (zh) * | 2018-08-01 | 2020-02-14 | 北京化工大学 | 单分散锐钛矿纳米二氧化钛透明液相分散体的制备方法 |
| CN110790306B (zh) * | 2018-08-01 | 2020-12-11 | 北京化工大学 | 单分散锐钛矿纳米二氧化钛透明液相分散体的制备方法 |
| CN111217390A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-02 | 四川大学 | 一种λ-Ti3O5粉体制备方法 |
| CN112206757A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-01-12 | 武汉理工大学 | 一种高活性富羟基可悬浮TiO2纳米晶光催化材料的简易制备方法 |
| CN112206757B (zh) * | 2020-10-13 | 2023-08-29 | 武汉理工大学 | 一种高活性富羟基可悬浮TiO2纳米晶光催化材料的简易制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103121711B (zh) | 2016-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zheng et al. | Hydrothermally synthesized Ti/Zr bimetallic MOFs derived N self-doped TiO2/ZrO2 composite catalysts with enhanced photocatalytic degradation of methylene blue | |
| CN107930667A (zh) | 一种硫掺杂的g‑C3N4/TiO2异质结光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN102921416A (zh) | 一种纳米复合光催化材料及其制备方法 | |
| CN106179441B (zh) | 一种氮化碳-碳掺杂介孔二氧化钛复合光催化剂及其制备方法 | |
| CN106669756B (zh) | 一种纳米层状g-C3N4/Ag@AgCl复合光催化材料的制备方法 | |
| CN105668612A (zh) | 一种以配合物为前驱体的六方管状氧化铟的制备方法 | |
| CN103657619A (zh) | 一种尺寸可控的二氧化钛纳米片光催化材料的制备方法 | |
| CN102602997B (zh) | 一种制备钒酸铟纳米颗粒的方法 | |
| CN101791547B (zh) | 一种TiO2纳米晶/纳米管复合光催化剂的制备方法 | |
| CN105964250B (zh) | 一种具有可见光响应的Ag10Si4O13光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN104190442A (zh) | 一种硫化镉可见光光催化剂及其制备方法 | |
| CN108545773B (zh) | 一种纳米二氧化钛/三氧化钨复合材料粉末的制备方法 | |
| CN103316698A (zh) | 能带可调型固溶体BiOI-Bi5O7I纳米片可见光光催化材料的制备方法 | |
| CN113860357B (zh) | 一种异相结CdS纳米线的制备方法 | |
| CN105080534A (zh) | 光催化剂BiVO4的微波水热合成法 | |
| CN108190949A (zh) | 一种快速制备小粒径锐钛矿型纳米二氧化钛的方法 | |
| CN112264079A (zh) | 构造金属氧化物纳米阵列/二维氮化碳的方法 | |
| CN103121711A (zh) | 全锐钛矿结构纳米二氧化钛粉体的制备方法 | |
| Peng et al. | Solar-driven multifunctional Au/TiO2@ PCM towards bio-glycerol photothermal reforming hydrogen production and thermal storage | |
| CN108298591B (zh) | 一种六边形钛酸铁纳米片材料的合成方法及应用 | |
| CN111437866B (zh) | 一种双缺陷异质结光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107090200A (zh) | 一种紫外线屏蔽剂的制备方法 | |
| CN104310466A (zh) | 一种基于凝胶球前驱体的中空二氧化钛微球及其制备方法 | |
| CN108906038A (zh) | 一种Au-TiO2蛋黄结构纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN101633491A (zh) | 一种制备氧化钛纳米管的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200114 Address after: 310052 room 604, building 2, No.79 Yueda lane, Changhe street, Binjiang District, Hangzhou City, Zhejiang Province Patentee after: Hangzhou zero aldehyde Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 310014 Hangzhou city in the lower reaches of the city of Zhejiang Wang Road, No. 18 Patentee before: Zhejiang University of Technology |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160309 |