CN1281308C - 一种光催化液及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

一种涉及纳米二氧化钛的光催化液及其工艺,本发明是由纳米二氧化钛、分散剂和蒸馏水组成,各组分占溶液总重量的百分比为:纳米二氧化钛0.5%-40%、分散剂0.01%-40%、水20%-99.49%;所述的水为蒸馏水,分散剂为粘土类分散剂或粘土类分散剂与聚丙烯酸及其盐类分散剂的混合物;其中粘土类分散剂为滑石、蒙脱土、蛭石、云母,粘土类分散剂和聚丙烯酸及其盐类混合分散剂之重量比例为:1∶10~10∶1;所述的纳米二氧化钛粒径范围为1-100nm。其制备工艺为:1)制取分散剂水溶液,2)制取纳米二氧化钛和水的混和液,经搅拌桶强力搅拌均匀,3)将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌1-24小时,本发明具有良好的分散性和稳定性,实用性强。

Description

一种光催化液及其制备工艺
技术领域
本发明涉及化学材料及其工艺,尤其涉及一种纳米二氧化钛光催化液及其工艺。
背景技术
纳米二氧化钛以其光催化性能优良、化学性质稳定、耐氧化、安全无毒、使用寿命长等优点而被广泛地应用于卫生用陶瓷、玻璃制品、污水处理、空气净化、涂料、化妆品、家电等领域中。但在现有技术中,由于纳米二氧化钛粒径小,比表面能高,在水介质中非常容易团聚,稳定性低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稳定性高的纳米二氧化钛光催化原液,以克服现有技术中的不足。
本发明所采用的技术方案为:这种光催化液,是由纳米二氧化钛、分散剂和水组成,其中各组分的重量百分比如下:
纳米二氧化钛            0.5%~40%;
分散剂                  0.01%~40%;
水                      20%~99.49%;
所述的水最好采用蒸馏水;所述的分散剂为粘土类分散剂或其与聚丙烯酸及其盐分散剂的混合物。
所用的粘土分散剂为滑石、蒙脱土、蛭石或云母。
所用的粘土类分散剂和聚丙烯酸及其盐混合分散剂中,前者和后者的重量比例为:1∶10-10∶1。
实际中所采用的聚丙烯酸及其盐类分散剂有日本诺普科公司的SN-DISPERSANT系列;美国罗门哈斯公司的OROTAN系列;海川公司Dispersant系列;德国毕克化公司Disperbyk;汉高公司的Texaphor系列;德谦企业股份有限公司的DP系列;荷兰埃夫卡助剂EFKA-POLYMER;德国迪高公司Dispers系列等。
所述的采用纳米二氧化钛粉体重量为分散剂重量的1至50倍。
所述的纳米二氧化钛直径为1-100nm。
这种上述光催化液的制备工艺,采用如下步骤:
a)将粘土类分散剂、或重量比例为:1∶10~10∶1之粘土类分散剂与聚丙烯酸及其盐类分散剂的混合物与水混合,制取分散剂水溶液;
b)制取纳米二氧化钛粉末和水的混合液,经搅拌桶强力搅拌均匀;
c)将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌1-24小时。
在所述的步骤1)中,在室温下将粘土类分散剂或聚丙烯酸及其盐类分散剂溶于水中,搅拌0.5小时以上,即为所制取的分散剂水溶液。
本发明的有益效果在于:在本发明中,通过很好地控制分散剂的种类、用量及分散剂之间的合理搭配,利用分散剂的表面和内部空隙吸附纳米二氧化钛颗粒,使本发明的产品具有良好的分散性和稳定性(储存6个月后不沉降)。而且,利用分散剂的成膜性能,在本发明中又作为成膜剂,可在金属、陶瓷、墙面、玻璃等表面直接形成一层均匀、透明的薄膜,进一步增强本发明的实用性。
具体实施方式
下面根据实施例对本发明作进一步详细说明:
实施例1:
取纳米二氧化钛0.05公斤、滑石粉0.05公斤、蒸馏水9.9公斤,总量10公斤,上述各组分的重量百分比分别为0.5%、0.5%、99%,纳米二氧化钛的重量为分散剂重量的1倍。
然后,按照如下工艺步骤进行:
1、在室温下,将分散剂与一定量的水(1公斤)混和均匀,并搅拌3小时,制取分散剂水溶液。
2、将纳米二氧化钛粉末与一定量的水(8.9公斤)混和,制取纳米二氧化钛和水的混合液,经搅拌桶强力搅拌均匀。
3、将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌1小时。这样。即得到本发明的光催化液。
实施例2:
取纳米二氧化钛1公斤、蒙脱土0.1公斤、水8.9公斤,总量10公斤,上述各组分的重量百分比分别为10%、1%、89%。纳米二氧化钛的重量为分散剂重量的10倍。
水分两次使用,用于制取分散剂水溶液的用水量为1公斤,制取纳米二氧化钛和水混合液的用水量为7.9公斤。
然后,按照如下工艺步骤进行:
1、在室温下将分散剂与一定量的水(1公斤)混和并搅拌3小时,形成分散剂水溶液。
2、将纳米二氧化钛与一定量的水(7.9公斤)混和,制取纳米二氧化钛和水的混和液,经搅拌桶强力搅拌均匀。
3、将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌1小时,这样,即得到本发明的光催化液。
实施例3:
取纳米二氧化钛4公斤、蛭石粉2公斤、水4公斤,总量10公斤,上述各组分的重量百分比分别为40%、20%、40%。纳米二氧化钛的重量为分散剂重量的2倍。
水分两次使用,用于制取分散剂水溶液的用水量2公斤,制取纳米二氧化钛和水混合液的用水量2公斤。
然后。按照如下工艺步骤:
1、在室温下将分散剂与一定量的水(2公斤)混合并搅拌4小时,形成分散剂水溶液。
2、将纳米二氧化钛与一定量的水(2公斤)混和,制取纳米二氧化钛和水的混和液,经搅拌桶强力搅拌均匀。
3、将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌10小时,这样,即得到本发明的光催化液。
实施例4:
取纳米二氧化钛0.5公斤、云母或其人工改性物0.2公斤、水9.3公斤。总量10公斤,上述各组分的重量百分比分别为5%、2%、93%。纳米二氧化钛的重量为分散剂重量的2.5倍。
水分两次使用,用于制取分散剂水溶液的用水量2公斤,制取纳米二氧化钛和水混合液的用水量7.3公斤。
然后,按照如下工艺步骤:
1、在室温下将分散剂与一定量的水(2公斤)混和并搅拌2小时,形成分散剂水溶液。
2、将纳米二氧化钛与一定量的水(7.3公斤)混和,制取纳米二氧化钛和水的混和液,经搅拌桶强力搅拌均匀。
3、将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌12小时,这样,即得到本发明的光催化液。
实施例5:
取纳米二氧化钛4公斤、滑石粉1公斤、海川公司的Dispersant聚羧酸盐分散剂1公斤,水4公斤,总量10公斤。纳米二氧化钛、分散剂及水的重量百分比分别为40%、20%、40%,其中纳米二氧化钛的重量为分散剂重量的2倍,粘土类分散剂和聚丙烯酸及其盐类分散剂的重量比为1∶1。
用于制取粘土分散剂水溶液的用水量1.5公斤,制取聚丙烯酸盐分散剂水溶液的用水量0.5公斤,制取纳米二氧化钛和水混合液的用水量为2公斤。
然后,按照如下工艺步骤进行:
1、在室温下,将粘土类分散剂与相应的用水量(1.5公斤)混和均匀,并搅拌3小时,形成粘土分散剂水溶液。
2、在室温下,将聚丙烯酸及其盐类分散剂与相应的用水量(0.5公斤)混合均匀,并搅拌0.5小时,形成聚丙烯酸及其盐分散剂水溶液。
3、将纳米二氧化钛与相应的用水量(2公斤)混和,制取纳米二氧化钛和水的混和液,经搅拌桶强力搅拌均匀。
4、将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌4小时,这样,即得到本发明的光催化液。
实施例6:
取纳米二氧化钛0.5公斤、蒙脱土0.04公斤、美国罗门哈斯公司OROTAN聚丙烯酸及其盐类分散剂0.01公斤,水9.45公斤,总量10公斤。纳米二氧化钛、分散剂及水的重量百分比分别为5%、0.5%、94.5%,其中纳米二氧化钛的重量为分散剂重量的10倍。粘土类分散剂和聚丙烯酸及其盐类分散剂的重量比为4∶1。
用于制取粘土分散剂水溶液的用水量1公斤。制取聚丙烯酸及其盐类分散剂水溶液的用水量0.5公斤,制取纳米二氧化钛水溶液的用水量7.95公斤。
然后,按照如下工艺步骤进行:
1、在室温下,将粘土类分散剂与相应的用水量(1公斤)混和均匀,并搅拌3小时,制取粘土分散剂水溶液。
2、在室温下,将聚丙烯酸及其盐类分散剂与相应的用水量(0.5公斤)混合均匀,并搅拌0.5小时,制取聚丙烯酸及其盐类分散剂水溶液。
3、将纳米二氧化钛与相应的用水量(7.95公斤)混和,制取纳米二氧化钛和水的混和液,经搅拌桶强力搅拌均匀。
4、将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌4小时,这样,即得到本发明的光催化液。
实施例7:
取纳米二氧化钛3公斤,云母粉0.3公斤、荷兰埃夫卡助剂公司的EFKA-POLYMER聚丙烯酸盐分散剂0.7公斤,水6公斤,总量10公斤。纳米二氧化钛、分散剂及水的重量百分比分别为30%、10%、60%,其中纳米二氧化钛的重量为分散剂重量的3倍,粘土类分散剂和聚丙烯酸及其盐类分散剂的重量比为3∶7。
用于制取粘土分散剂水溶液的用水量1公斤,制取聚丙烯酸及其盐类分散剂水溶液的用水量0.5公斤,制取纳米二氧化钛水溶液的用水量4.5公斤。
然后,按照如下工艺步骤进行:
1、在室温下,将粘土类分散剂与相应的用水量(1公斤)混和均匀,并搅拌3小时,制取粘土分散剂水溶液。
2、在室温下,将聚丙烯酸及其盐类分散剂与相应的用水量(0.5公斤)混合均匀,并搅拌0.5小时,制取聚丙烯酸及其盐类分散剂水溶液。
3、将纳米二氧化钛与相应的用水量(4.5公斤)混和,制取纳米二氧化钛和水的混和液,经搅拌桶强力搅拌均匀。
4、将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌4小时,这样,即得到本发明的光催化液。

Claims (4)

1、一种光催化液,其特征在于:它是由纳米二氧化钛、分散剂和水组成,其中各组分占光催化液的重量百分比如下:
纳米二氧化钛               0.5%-40%;
分散剂                     0.01%-40%;
水                         20%-99.49%;
所述的水为蒸馏水,分散剂为粘土类分散剂或粘土类分散剂与聚丙烯酸及其盐类分散剂的混合物;其中粘土类分散剂为滑石、蒙脱土、蛭石或云母;在粘土类分散剂和聚丙烯酸及其盐类混合分散剂中,前者和后者的重量比例为:1∶10~10∶1。
2、根据权利要求1所述的光催化液,其特征在于:纳米二氧化钛粉体重量为分散剂重量的1至50倍。
3、根据权利要求1所述的光催化液,其特征在于:所述的纳米二氧化钛直径为1-100nm。
4、一种如权利要求1所述的光催化液的制备工艺,其特征在于:它采用如下步骤:
1)将粘土类分散剂、或重量比例为:1∶10~10∶1之粘土类分散剂与聚丙烯酸及其盐类分散剂的混合物与水混合,制取分散剂水溶液;
2)制取纳米二氧化钛粉末和水的混合液,经搅拌桶强力搅拌均匀;
3)将上述分散剂水溶液加入上述混和液中,继续搅拌1-24小时,即得到光催化液。
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