CN104226210B - 二氧化钛‑金属水性纳米复合溶胶的制备方法 - Google Patents
二氧化钛‑金属水性纳米复合溶胶的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104226210B CN104226210B CN201310249936.3A CN201310249936A CN104226210B CN 104226210 B CN104226210 B CN 104226210B CN 201310249936 A CN201310249936 A CN 201310249936A CN 104226210 B CN104226210 B CN 104226210B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- aqueous solution
- aqueous
- titanium
- metal
- 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.)
- Active
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 title claims abstract description 12
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 24
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SJUCACGNNJFHLB-UHFFFAOYSA-N O=C1N[ClH](=O)NC2=C1NC(=O)N2 Chemical compound O=C1N[ClH](=O)NC2=C1NC(=O)N2 SJUCACGNNJFHLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract description 6
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 12
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 244000061458 Solanum melongena Species 0.000 description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 6
- -1 gold-titanium dioxide compound Chemical class 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004042 HAuCl4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- KAHROKHAOQFUTL-UHFFFAOYSA-N gold(3+) oxygen(2-) titanium(4+) Chemical compound [O--].[O--].[Ti+4].[Au+3] KAHROKHAOQFUTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940069328 povidone Drugs 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了种二氧化钛‑金属水性纳米复合溶胶的制备方法，包括如下步骤：1）将金属盐溶于水得到金属盐水溶液；加热回流所述金属盐水溶液，加热回流的同时加入还原剂水溶液；至回流水溶液体系变色，留待备用，所述加入的还原剂与金属离子的摩尔数比值为1～50；2）用过氧化氢水溶液溶解正钛酸得到过氧化钛水溶液，并用无机碱水溶液调节过氧化钛水溶液的pH值；3）向步骤1）制得的变色后金属盐水溶液中加入步骤2）制得的过氧化钛水溶液得复合溶液，加热回流该复合溶液，得最终产品。本发明方法可有效形成金属‑氧化物复合结构，工艺可操作性强，适于批量制备，具备工业化生产的可能性，具有广泛的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及无机纳米溶胶技术领域，尤其是涉及二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的常压一锅法合成。
背景技术
纳米TiO2作为功能性的无机材料，在涂料、光电转换、催化、功能陶瓷、抗菌材料等诸多领域具有广泛的应用前景，其合成及应用研究一直是相关功能材料领域研究的重点。然而，TiO2的禁带宽度为3.2eV，对应的吸收波长为387.5nm，光吸收仅局限于紫外区，但这部分光不过才到地面太阳光谱的5%；而且，TiO2的量子效率不超过20%，太阳能的利用率仅在1%左右。因此，通过对TiO2材料的改性与复合，提高量子效率，拓宽激发波长范围，获得可见光响应的相关研究成为人们研究的热点。金属-二氧化钛复合物可以有效的同时从两方面提高光催化效率：金属与氧化物形成的肖特基势垒能有效的促使光生载流子的分离，提高量子效率；同时，由于金属表面的等离子体效应，能够有效的吸收可见光，将光生电子传递给二氧化钛，因而具有可见光催化活性。基于上述原因，二氧化钛-金属复合材料的合成一直是相关研究与应用领域的热点及重点。
传统的方法通常通过在已经制备的二氧化钛表面简单的沉积金属盐的水溶液，如AgNO3等获得复合物，无法有效形成均一复合体系。同时，由于所采用的二氧化钛通常为粉体材料，使得做制备的复合材料在功能涂层的制备上受到较大限制。相对于粉体材料，溶胶材料由于具有良好应用操作性，可以通过简单的提拉、喷涂、旋转成膜等方式在基材表面负载成膜。因此，金属-二氧化钛复合溶胶的制备具有重要的实际应用价值。然而，文献及专利所报道的溶胶的合成，通常采用金属有机化合物，如钛酸四丁酯在乙醇体系的水解，这类方法的最主要缺点在于前驱体及溶剂价格昂贵以及水解过程使用大量的有机溶剂所造成的环境污染；同时，由于无法直接得到晶化的二氧化钛，还需要后续高温烧结，限制了基底材料的应用范围。此外，传统分步合成途径很容易造成金属或者二氧化钛的异相成核，无法形成有效的电荷分离转移体系。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，避免金属或者二氧化钛的异相成核作用，有效形成金属-氧化物复合结构，同时工艺可操作性强，适用于批量制备，具备工业化生产的可能性，具有广泛的实用性。
本发明采用的技术方案是提供一种二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，包括如下步骤：
1）过氧化钛的制备：用过氧化氢水溶液溶解正钛酸得到过氧化钛水溶液，并用无机碱水溶液调节过氧化钛水溶液的pH值，留待备用；
2）纳米金属溶胶的制备：将金属盐溶于水得到金属盐水溶液；加热回流金属盐水溶液，加热回流的同时加入还原剂水溶液，至回流水溶液体系变色，得到变色后水溶液，所述还原剂与金属离子的摩尔比为1：1～50:1；或将氯金酸水溶液加热回流，加热回流的同时加入还原剂水溶液，至回流水溶液体系变色，得到变色后水溶液，所述还原剂与氯金酸的摩尔比为1:1～50:1；
3）向步骤2）制得的变色后金属盐水溶液中加入步骤1）制得的过氧化钛水溶液得复合溶液，加热回流该复合溶液，得最终产品。
优选地，步骤1）所述过氧化氢水溶液的质量百分比浓度为30%，过氧化钛水溶液中的过氧化氢与正钛酸的摩尔比为1:1～50:1，所述过氧化钛水溶液的pH值为5～10。
优选地，步骤1）所述无机碱选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的至少一种。
优选地，步骤2）所述金属盐选自硝酸银、氯化铜或硝酸铜中的一种，所述金属盐水溶液的摩尔浓度为0.001～0.100mol/L。
优选地，步骤2）所述还原剂选自柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸中的至少一种，所述还原剂水溶液的摩尔浓度为0.01～1.0mol/L。
优选地，步骤2）所述加热回流的温度为100℃，时间30min。
优选地，步骤3）所述过氧化钛水溶液的摩尔浓度为0.1～1mol/L，所述过氧化钛溶液中的过氧化钛分子与所述金属盐溶液中的金属离子的摩尔比为1：1～50：1，所述过氧化钛溶液中的过氧化钛分子与氯金酸溶液的摩尔比为1：1～50：1，所述复合溶液的加热回流时间为4小时。
本发明的有益效果是提供了一种简单易控，适于大规模工业生产的二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的常压一锅法合成方法。本发明首先在水溶液体系通过氧化还原的方式合成金属的溶胶，再通过配位作用在金属纳米颗粒表面络合过氧化钛前驱体，然后对所形成的金属-过氧化钛配合物在原体系一锅法合成纳米二氧化钛-金属的复合溶胶，本发明关键在于对氧化还原过程合成金属纳米溶胶时还原剂的选择，所选择的还原剂可以使所制备得到的纳米金属表面富含烯醇配体，这一烯醇配体可以与所加入的过氧化钛前驱体配位，形成金属-过氧化钛的配合物体系，通过常压加热回流，即可以使金属表面的过氧化钛原位晶化，形成金属-二氧化钛的纳米复合物水溶胶。
本发明与文献报道的制备方法相比较，可以在水溶液体系常压一锅法完成二氧化钛-金属复合溶胶的制备，无需使用昂贵有害的有机试剂或者水热作用，此外，由于纳米金属颗粒表面还原剂与过氧化钛的配位作用，使得金属与氧化物能够形成有效的复合结构，避免异相成核。同时，本工艺制备成本低廉，同时工艺可操作性强，适用于批量制备，具备工业化生产的可能性，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1是实施例1所制备的金-二氧化钛复合物的形貌表征结果；
图2是实施例2所制备的银-二氧化钛复合物的形貌表征结果；
图3是实施例3所制备的铜-二氧化钛复合物的形貌表征结果。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进一步加以说明。
实施例1
用100ml质量百分浓度为30%，密度为1.11g/cm3的过氧化氢水溶液溶解2.32g正钛酸得到过氧化钛水溶液，用质量浓度为25%的碳酸钠水溶液调节溶液pH至6，然后再定容为200ml,其中，过氧化钛的浓度为0.10mol/L；将质量浓度1%HAuCl4水溶液稀释摩尔浓度为0.01mol/L的HAuCl4水溶液，取100ml0.01mol/L的HAuCl4水溶液圆底烧瓶中,在100℃回流条件下，加入50ml摩尔浓度为1.0mol/L的柠檬酸水溶液，所得到的混合溶液回流30min，待所得到的混合溶液变为紫红色以后，再加入上述过氧化钛水溶液50ml，加热回流4h得到最终产物。所得金-二氧化钛复合物的形貌表征结果，请参见图1；
实施例2
用160ml质量百分浓度为30%，密度为1.11g/cm3的过氧化氢水溶液溶解4.64g正钛酸得到过氧化钛水溶液，用质量浓度为20%的碳酸氢钠水溶液调节溶液pH至7，然后再定容为200ml,其中，过氧化钛的浓度为0.20mol/L；100ml蒸馏水中加入AgNO3固体配成0.05mol/L的溶液,在100℃回流条件下，加入250ml摩尔浓度为0.5mol/L的柠檬酸水溶液，所得到的混合溶液回流30min，带所得到的混合溶液变为紫红色以后，再加入上述过氧化钛水溶液180ml，加热回流4h得到最终产物。
所得银-二氧化钛复合物的形貌表征结果，请参见图2；
实施例3
用180ml质量百分浓度为30%，密度为1.11g/cm3的过氧化氢水溶液溶解6.96g正钛酸得到过氧化钛水溶液，用质量浓度为15%的碳酸钾水溶液调节溶液pH至8，然后再定容为200ml,其中，过氧化钛的浓度为0.30mol/L；100ml蒸馏水中加入Cu（NO3）2固体制成0.005mol/L溶液,在100℃回流条件下，加入75ml摩尔浓度为0.1mol/L的抗坏血酸水溶液，所得到的混合溶液回流30min，带所得到的混合溶液变为紫红色以后，再加入上述过氧化钛水溶液50ml，加热回流4h得到最终产物。
所得铜-二氧化钛复合物的形貌表征结果，请参见图3；
实施例4
用140ml质量百分浓度为30%，密度为1.11g/cm3的过氧化氢水溶液溶解16.24g正钛酸得到过氧化钛水溶液，用质量浓度为10%的碳酸氢钾水溶液调节溶液pH至9，然后再定容为200ml,其中，过氧化钛的浓度为0.70mol/L；将质量浓度1%HAuCl4水溶液稀释摩尔浓度为0.001mol/L的HAuCl4水溶液，取100ml0.001mol/L的HAuCl4水溶液圆底烧瓶中,在100℃回流条件下，加入20ml摩尔浓度为0.05mol/L的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，所得到的混合溶液回流30min，带所得到的混合溶液变为紫红色以后，再加入上述过氧化钛水溶液5ml，加热回流4h得到最终产物。
实施例5
用80ml质量百分浓度为30%，密度为1.11g/cm3的过氧化氢水溶液溶解20.56g正钛酸得到过氧化钛水溶液，用质量浓度为5%的氢氧化钠水溶液调节溶液pH至10，然后再定容为200ml,其中，过氧化钛的浓度为0.8mol/L；100ml蒸馏水中加入CuCl2固体制成0.1mol/L的溶液,在100℃回流条件下，加入1000ml摩尔浓度为0.01mol/L的柠檬酸水溶液，所得到的混合溶液回流30min，带所得到的混合溶液变为紫红色以后，再加入上述过氧化钛水溶液50ml，加热回流4h得到最终产物。
实施例6
用40ml质量百分浓度为30%，密度为1.11g/cm3的过氧化氢水溶液溶解23.2g正钛酸得到过氧化钛水溶液，用质量浓度为10%的氢氧化钾水溶液调节溶液pH至10，然后再定容为200ml,其中，过氧化钛的浓度为1.00mol/L；100ml蒸馏水中加入Cu（NO3）2固体制成0.01mol/L溶液,,在100℃回流条件下，加入100ml摩尔浓度为0.05mol/L的柠檬酸水溶液，所得到的混合溶液回流30min，带所得到的混合溶液变为紫红色以后，再加入上述过氧化钛水溶液50ml，加热回流4h得到最终产物。
Claims (7)
1.一种二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)过氧化钛的制备：用过氧化氢水溶液溶解正钛酸得到过氧化钛水溶液，并用无机碱水溶液调节过氧化钛水溶液的pH值，留待备用；
2)纳米金属溶胶的制备：将金属盐溶于水得到金属盐水溶液；加热回流金属盐水溶液，加热回流的同时加入还原剂水溶液，至回流水溶液体系变色，得到变色后水溶液，所述还原剂与金属离子的摩尔比为1：1～50:1；或将氯金酸水溶液加热回流，加热回流的同时加入还原剂水溶液，至回流水溶液体系变色，得到变色后水溶液，所述还原剂与氯金酸的摩尔比为1:1～50:1；
3)向步骤2)制得的变色后水溶液中加入步骤1)制得的过氧化钛水溶液得复合溶液，加热回流该复合溶液，得最终产品；
所述过氧化钛水溶液的pH值为7、8、9或10。
2.根据权利要求1所述的二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，其特征在于：步骤1)所述过氧化氢水溶液的质量百分比浓度为30％，过氧化钛水溶液中的过氧化氢与正钛酸的摩尔比为1：1～50:1。
3.根据权利要求1所述的二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，其特征在于：步骤1)所述无机碱选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，其特征在于：步骤2)所述金属盐选自硝酸银、氯化铜或硝酸铜中的一种，所述氯金酸及金属盐水溶液的摩尔浓度为0.001～0.100mol/L。
5.根据权利要求1所述的二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，其特征在于：步骤2)所述还原剂选自柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮和抗坏血酸中的至少一种，所述还原剂水溶液的摩尔浓度为0.01～1.0mol/L。
6.根据权利要求1所述的二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，其特征在于：步骤2)所述加热回流的温度为100℃，时间30min。
7.根据权利要求1所述的二氧化钛-金属水性纳米复合溶胶的制备方法，其特征在于：步骤3)所述过氧化钛水溶液的摩尔浓度为0.1～1mol/L，所述过氧化钛溶液中的过氧化钛分子与所述金属盐溶液中的金属离子的摩尔比为1：1～50：1，所述过氧化钛溶液中的过氧化钛分子与氯金酸溶液的摩尔比为1：1～50：1，所述复合溶液的加热回流时间为4小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310249936.3A CN104226210B (zh) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | 二氧化钛‑金属水性纳米复合溶胶的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310249936.3A CN104226210B (zh) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | 二氧化钛‑金属水性纳米复合溶胶的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104226210A CN104226210A (zh) | 2014-12-24 |
| CN104226210B true CN104226210B (zh) | 2017-02-08 |
Family
ID=52215637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310249936.3A Active CN104226210B (zh) | 2013-06-21 | 2013-06-21 | 二氧化钛‑金属水性纳米复合溶胶的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104226210B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110366444B (zh) * | 2018-02-09 | 2022-04-26 | 纳琦环保科技有限公司 | 一种具有光热协同效应的复合光催化材料的合成方法 |
| CN109516792A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-03-26 | 江西神龙环保科技有限公司 | 一种气体净化多孔陶瓷的制备方法 |
| CN115957745B (zh) * | 2021-10-09 | 2024-04-30 | 中国科学院理化技术研究所 | TiO2-MnO2光热协同高级氧化催化剂复合溶胶制备方法 |
| CN115999619B (zh) * | 2021-10-21 | 2024-04-12 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种臭氧吸附催化剂的低温光沉积制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6455594B1 (en) * | 1999-09-13 | 2002-09-24 | Yokohama Town Service Co., Ltd. | Method for producing platinum colloid, and platinum colloid produced by the same |
| CN1431040A (zh) * | 2003-02-14 | 2003-07-23 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 可见/近红外超短脉冲激光诱导制备金属/二氧化钛复合溶胶的方法 |
| WO2012055758A1 (de) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | Bayer Technology Services Gmbh | Metallpartikelsol mit dotierten silbernanopartikeln |
| CN102500289A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-06-20 | 重庆大学 | 一种改性二氧化钛纳米溶胶及其制备方法 |
-
2013
- 2013-06-21 CN CN201310249936.3A patent/CN104226210B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6455594B1 (en) * | 1999-09-13 | 2002-09-24 | Yokohama Town Service Co., Ltd. | Method for producing platinum colloid, and platinum colloid produced by the same |
| CN1431040A (zh) * | 2003-02-14 | 2003-07-23 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 可见/近红外超短脉冲激光诱导制备金属/二氧化钛复合溶胶的方法 |
| WO2012055758A1 (de) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | Bayer Technology Services Gmbh | Metallpartikelsol mit dotierten silbernanopartikeln |
| CN102500289A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-06-20 | 重庆大学 | 一种改性二氧化钛纳米溶胶及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 基于过氧化钛配合物的钛基纳米材料合成及其应用;吴良专;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;中国学术期刊（光盘版）电子杂志社;20071015(第04期);正文第16-18、49、65、94-100页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104226210A (zh) | 2014-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Influences of doping on photocatalytic properties of TiO2 photocatalyst | |
| CN104226210B (zh) | 二氧化钛‑金属水性纳米复合溶胶的制备方法 | |
| Gomathisankar et al. | Photocatalytic hydrogen production from aqueous Na2S+ Na2SO3 solution with B-doped ZnO | |
| Li et al. | Anatase, brookite, and rutile nanocrystals via redox reactions under mild hydrothermal conditions: phase-selective synthesis and physicochemical properties | |
| Lin et al. | Nano Ag@ AgBr surface-sensitized Bi2WO6 photocatalyst: oil-in-water synthesis and enhanced photocatalytic degradation | |
| Khataee et al. | Kinetics and mechanism of enhanced photocatalytic activity under visible light using synthesized Pr x Cd1–x Se nanoparticles | |
| CN101116808B (zh) | 一种具有负离子释放功能的光催化粉体及其制备方法 | |
| Naghizadeh-Alamdari et al. | One-pot ultrasonic-assisted method for preparation of Ag/AgCl sensitized ZnO nanostructures as visible-light-driven photocatalysts | |
| Lestari et al. | Novel ZnTi/C3N4/Ag LDH heterojunction composite for efficient photocatalytic phenol degradation | |
| Huang et al. | Recent advances on silver-based photocatalysis: Photocorrosion inhibition, visible-light responsivity enhancement, and charges separation acceleration | |
| Jiang et al. | Ionic liquid induced mechanochemical synthesis of BiOBr ultrathin nanosheets at ambient temperature with superior visible-light-driven photocatalysis | |
| CN102358964B (zh) | 一种钛钨复合氧化物纳米纤维的制备方法 | |
| CN103433058B (zh) | Au-Cu/TiO2-NBs双金属纳米结构整体式催化剂、制备方法及其应用 | |
| CN102500351B (zh) | 一种基于TiO2的纳米复合叠层薄膜及其制备方法 | |
| Xu et al. | Enhanced photocatalytic reduction of Cr (VI) by Cu2O/Bi5O7I microrods composites under visible light | |
| CN102886279B (zh) | 在纳米二氧化钛表面负载金属纳米粒子的制备方法 | |
| CN107537543A (zh) | 一种N‑Au‑Ag共掺杂纳米二氧化钛光催化剂的制备方法 | |
| Cihlar et al. | Biphasic anatase-brookite nanoparticles prepared by sol–gel complex synthesis and their photocatalytic activity in hydrogen production | |
| CN102992406B (zh) | 一种钨酸铋纳米片的制备方法 | |
| CN109110795B (zh) | 一类铜基纳/微米复合颗粒及其制备方法与应用 | |
| CN105195143A (zh) | 一种介孔光催化材料及其制备方法 | |
| CN103551145A (zh) | 一种纳米银/石墨烯/p25复合材料的制备方法 | |
| CN103880073A (zh) | 一种采用微反应器运用沉淀法制备纳米二氧化钛的方法 | |
| Sridevi et al. | A facile synthesis of TiO2/BiOCl and TiO2/BiOCl/La2O3 heterostructure photocatalyst for enhanced charge separation efficiency with improved UV-light catalytic activity towards Rhodamine B and Reactive Yellow 86 | |
| Wei et al. | Design and synthesis of a new high-efficiency CeO2/SnS2/polyaniline ternary composite visible-light photocatalyst |
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 |