CN109370313A - 光触媒墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于墨水领域,具体涉及一种光触媒墨水及其制备方法。制备方法包括下述步骤:1)二氧化钛粉末的制备2)通过掺杂贵金属调整二氧化钛对于光源的要求;3)将步骤2)得到的金属掺杂二氧化钛粉末0.5‑2质量份、有机墨水100质量份以及分散剂0.05‑0.1质量份进行混合;对于文件的书写和阅读需在单一红光下进行。本发明的光触媒墨水在红光下不会分解,可正常阅读。对于文件的书写和阅读需在单一红光下进行。当文件不幸失窃时,一旦文件暴露在可分解范围内光源的光照下,则墨水会自动分解褪色,导致文件上的信息模糊消失,无法阅读或恢复。
Description
技术领域
本发明属于墨水领域,具体涉及一种光触媒墨水及其制备方法。
背景技术
长期以来,信息安全问题对于国家、企业和个人都非常重要。而纸和墨这一组合,亘古至今都是我们传递信息的重要媒介。虽然当前网络技术飞速发展,很多资料和信息都通过网络来传递和储存。但在很多场合和一些特殊单位,所保存的重要甚至机要文件依然还是纸质的印刷品或手写品。如何来保护这些纸质的涉密文件内容不被窃取就成为一个重要问题。一方面,要加强对于文件保存的安保措施,另一方面,也要考虑当文件真的不幸被盗时,利用一定的技术使文件上的内容在被复印传播之前消失,以最大程度上减小信息泄露的可能性。利用光触媒技术,可以合成一种见特定光即分解褪色的墨水,用以书写涉密文件时使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光触媒墨水及其制备方法。
本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:
一种光触媒墨水的制备方法,包括下述步骤:
1)二氧化钛粉末的制备:a):将钛酸丁酯1质量份与无水乙醇2-8质量份混合,加酸调节pH为2.3-2.7,加入表面活性剂曲拉通X-100;b):所述的钛酸丁酯和表面活性剂的摩尔比为1:0.5-3;冰醋酸以无水乙醇水溶液稀释后滴加到步骤a)得到的溶液中;所述的钛酸丁酯和冰醋酸的摩尔比为3-5:1;形成稳定透明的淡黄色凝胶,将陈化干燥得到二氧化钛粉末;
2)通过掺杂贵金属调整二氧化钛对于光源的要求;
将步骤1)得到的纯净纳米二氧化钛粉末与纳米Pt金属混合,其中Pt金属含量为为二氧化钛粉末的0.05-0.2%;通过激光脉冲处理促使Pt原子掺杂到纳米二氧化钛粒子的活性区域。通过纳米贵金属的配位螯合,将光触媒的吸收波长范围拓展到620nm(即橙光的波长范围),即可达到改进后的光触媒可分解墨水可在比红光(760-622nm)波长短的所有光源下可分解褪色。在红光下不会分解,可正常阅读。对于文件的书写和阅读需在单一红光下进行。当文件不幸失窃时,一旦文件暴露在可分解范围内光源的光照下,则墨水会自动分解褪色,导致文件上的信息模糊消失,无法阅读或恢复。
3)将步骤2)得到的金属掺杂二氧化钛粉末0.5-2质量份、有机墨水100质量份以及分散剂0.05-0.1质量份进行混合;
优选的,1)二氧化钛粉末的制备:
a):将钛酸丁酯1质量份与无水乙醇5质量份混合,加酸调节pH为2.3-2.7,加入表面活性剂;b):所述的钛酸丁酯和表面活性剂的摩尔比为1:2;冰醋酸以无水乙醇水溶液稀释后滴加到步骤a)得到的溶液中;所述的钛酸丁酯和冰醋酸的摩尔比为4:1;形成稳定透明的淡黄色凝胶,将陈化干燥得到二氧化钛粉末;
2)通过掺杂贵金属调整二氧化钛对于光源的要求;将纯净纳米二氧化钛粉末与纳米Pt金属混合,其中Pt金属含量为0.1%。通过激光脉冲处理,促使Pt原子掺杂到纳米二氧化钛粒子的活性区域。通过纳米贵金属的配位螯合,将光触媒的吸收波长范围拓展到620nm(即橙光的波长范围),即可达到改进后的光触媒可分解墨水可在比红光(760-622nm)波长短的所有光源下可分解褪色。在红光下不会分解,可正常阅读。
3)将步骤2)得到的金属掺杂二氧化钛粉末1质量份、有机墨水100质量份以及分散剂0.1质量份进行混合;
步骤1a)中的酸为盐酸或者醋酸。
所述的分散剂为聚丙烯酸盐。
所述的有机墨水包含20重量份酸性墨水蓝或直接湖蓝染料、10重量份成膜剂、15重量份分散剂以及溶剂和2重量份其他助剂。
本申请还包括一种根据权利要求1-5任一项所述的制备方法得到的光触媒墨水。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)便捷性。相比于碎纸机碎纸等保护纸质文件信息安全的方式,此发明具有较好的便捷性。不需要特定的机器来保护或销毁文件,在可见光等光照下即可达到墨水分解、保护信息安全的目的。
2)安全性。光触媒墨水无毒、无害,对人体安全可靠,分解也不会产生二次污染。墨水分解只需要光照即可,要求低,易实现,处理涉密文件安全性能较高。
3)持续性。在正常环境条件下,只要不过分磨损、人为破坏,光触媒本身不会发生变化和损耗,在光的照射下,光触媒墨水可以持续不断的分解,不必担心分解不完全导致部分信息依然泄露的情况,具有时间持久、持续作用的优点。
4)高效性。光触媒效能很高,本身不参与反应,可以长久使用,绿色环保,效用高。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1:一种光触媒墨水的制备方法,包括下述步骤:
1)二氧化钛粉末的制备:
a):将钛酸丁酯1质量份与无水乙醇2-8质量份混合,加盐酸调节pH为2.3-2.7,加入表面活性剂;b):所述的钛酸丁酯和表面活性剂的摩尔比为1:2;冰醋酸以无水乙醇水溶液稀释后滴加到步骤a)得到的溶液中;所述的钛酸丁酯和冰醋酸的摩尔比为4:1;形成稳定透明的淡黄色凝胶,将陈化干燥得到二氧化钛粉末;
2)通过掺杂贵金属调整二氧化钛对于光源的要求:
将步骤1)得到的纯净纳米二氧化钛粉末与纳米Pt金属混合,其中Pt金属含量为为二氧化钛粉末的0.1%;通过激光脉冲处理促使Pt原子掺杂到纳米二氧化钛粒子的活性区域;
3)将步骤2)得到的金属掺杂掺杂二氧化钛粉末0.5-2质量份、有机墨水100质量份以及分散剂0.05-0.1质量份进行混合;其中有机墨水包括20重量份酸性墨水蓝或直接湖蓝染料、10重量份成膜剂、15重量份分散剂以及溶剂和2重量份其他助剂。
实施例2:二氧化钛粉末的制备:a):将钛酸丁酯1质量份与无水乙醇5质量份混合,加盐酸调节pH为2.3-2.7,加入表面活性剂;b):所述的钛酸丁酯和表面活性剂的摩尔比为1:0.5;冰醋酸以无水乙醇水溶液稀释后滴加到步骤a)得到的溶液中;所述的钛酸丁酯和冰醋酸的摩尔比为3:1;形成稳定透明的淡黄色凝胶,将陈化干燥得到二氧化钛粉末;
2)通过掺杂贵金属调整二氧化钛对于光源的要求;将纯净纳米二氧化钛粉末与纳米Pt金属混合,其中Pt金属含量为0.05%;通过激光脉冲处理,促使Pt原子掺杂到纳米二氧化钛粒子的活性区域。
3)将步骤2)得到的金属掺杂二氧化钛粉末1质量份、有机墨水100质量份以及分散剂0.1质量份进行混合;其中有机墨水包括20重量份酸性墨水蓝或直接湖蓝染料、10重量份成膜剂、15重量份分散剂以及溶剂和2重量份其他助剂。
实施例3:二氧化钛粉末的制备:a):将钛酸丁酯1质量份与无水乙醇5质量份混合,加盐酸调节pH为2.3-2.7,加入表面活性剂;b):所述的钛酸丁酯和表面活性剂的摩尔比为1:3;冰醋酸以无水乙醇水溶液稀释后滴加到步骤a)得到的溶液中;所述的钛酸丁酯和冰醋酸的摩尔比为5:1;形成稳定透明的淡黄色凝胶,将陈化干燥得到二氧化钛粉末;
2)通过掺杂贵金属调整二氧化钛对于光源的要求;将纯净纳米二氧化钛粉末与纳米Pt金属混合,其中Pt金属含量为2%;通过激光脉冲处理,促使Pt原子掺杂到纳米二氧化钛粒子的活性区域。
3)将步骤2)得到的金属掺杂二氧化钛粉末1质量份、有机墨水100质量份以及分散剂0.1质量份进行混合;其中有机墨水包括20重量份酸性墨水蓝或直接湖蓝染料、10重量份成膜剂、15重量份分散剂以及溶剂和2重量份其他助剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种光触媒墨水的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
1)二氧化钛粉末的制备:a):将钛酸丁酯1质量份与无水乙醇2-8质量份混合,加酸调节pH为2.3-2.7,加入表面活性剂;b):所述的钛酸丁酯和表面活性剂的摩尔比为1:0.5-3;冰醋酸以无水乙醇水溶液稀释后滴加到步骤a)得到的溶液中;所述的钛酸丁酯和冰醋酸的摩尔比为3-5:1;形成稳定透明的淡黄色凝胶,将陈化干燥得到二氧化钛粉末;
2)通过掺杂贵金属调整二氧化钛对于光源的要求;
将步骤1)得到的纯净纳米二氧化钛粉末与纳米Pt金属混合,其中Pt金属含量为为二氧化钛粉末的0.05-0.2%;通过激光脉冲处理促使Pt原子掺杂到纳米二氧化钛粒子的活性区域;
3)将步骤2)得到的金属掺杂二氧化钛粉末0.5-2质量份、有机墨水100质量份以及分散剂0.05-0.1质量份进行混合。
2.根据权利要求1所述的光触媒墨水的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:1)二氧化钛粉末的制备:a):将钛酸丁酯1质量份与无水乙醇5质量份混合,加酸调节pH为2.3-2.7,加入表面活性剂;b):所述的钛酸丁酯和表面活性剂的摩尔比为1:2;冰醋酸以无水乙醇水溶液稀释后滴加到步骤a)得到的溶液中;所述的钛酸丁酯和冰醋酸的摩尔比为4:1;形成稳定透明的淡黄色凝胶,将陈化干燥得到二氧化钛粉末;
2)通过掺杂贵金属调整二氧化钛对于光源的要求;将纯净纳米二氧化钛粉末与纳米Pt金属混合,其中Pt金属含量为0.1%;通过激光脉冲处理,促使Pt原子掺杂到纳米二氧化钛粒子的活性区域;
3)将步骤2)得到的金属掺杂掺杂二氧化钛粉末1质量份、有机墨水100质量份以及分散剂0.1质量份进行混合。
3.根据权利要求1所述的光触媒墨水的制备方法,其特征在于,步骤1a)中的酸为盐酸或者醋酸。
4.根据权利要求1所述的光触媒墨水的制备方法,其特征在于,所述的分散剂为聚丙烯酸盐。
5.根据权利要求1所述的光触媒墨水的制备方法,其特征在于,所述的有机墨水包含20重量份酸性墨水蓝或直接湖蓝染料、10重量份成膜剂、15重量份分散剂以及溶剂和2重量份其他助剂。
6.一种根据权利要求1-5任一项所述的制备方法得到的光触媒墨水。
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