CN1312337A - TiO2溶胶-凝胶涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
TiO2溶胶-凝胶涂料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1312337A CN1312337A CN 01110064 CN01110064A CN1312337A CN 1312337 A CN1312337 A CN 1312337A CN 01110064 CN01110064 CN 01110064 CN 01110064 A CN01110064 A CN 01110064A CN 1312337 A CN1312337 A CN 1312337A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tio2 sol
- titanate
- gel
- sol
- ethanol
- 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.)
- Pending
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 103
- 239000003973 paint Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 80
- -1 ethanolamine compound Chemical class 0.000 claims abstract description 47
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 36
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 20
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229940125898 compound 5 Drugs 0.000 claims description 7
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N titanium ethoxide Chemical compound [Ti+4].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 claims description 2
- PBWZKZYHONABLN-UHFFFAOYSA-N difluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)F PBWZKZYHONABLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QEWYKACRFQMRMB-UHFFFAOYSA-N fluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)CF QEWYKACRFQMRMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N monoethanolamine hydrochloride Natural products NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 7
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 7
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 7
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 6
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 6
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 5
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate Inorganic materials [Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种TiO2溶胶-凝胶涂料及其制备方法和应用,溶胶成份主要包含钛酸脂或钛酸盐3%-50%、乙醇5%-95%、乙醇胺类化合物1%-20%、水1%-20%,经混合制得溶胶及该溶胶在基体表面形成的纳米级TiO2膜。镀有此种溶胶的玻璃、陶瓷、金属、复合金属材料具有很强的氧化降解性能,能在紫外线的照射下分解覆着在其上的有害有机物质,从而使材料具有自清洁性能。主要用于建筑、装饰、餐具等。
Description
本发明涉及一种钛溶胶-凝胶涂料及其制备方法以及利用该溶胶在基体表面形成纳米级TiO2复合薄膜材料的应用。
在公开号为CN1224036A、名称为《加入纳米无机化合物粒子的钛溶胶-凝胶涂料及其制作方法和用途》的专利申请中,公开了一种加入纳米无机化合物粒子的钛溶胶-凝胶涂料及其制作方法和用途,该溶胶的组份组成为钛酸脂或钛酸盐、水解催化剂、纳米无机化合物粒子、稀释剂。由于该发明是在钛溶胶中添加价格较昂贵的纳米无机化合物粒子,并需在紫外光照射下合成钛溶胶,因此其生产过程不易掌握,成品价格高,限制了其在工业化生产中的广泛使用;该发明制得的钛溶胶中由于添加了无机化合物粒子,溶胶在放置一段时间后会出现分层,影响使用;利用该发明制得的薄膜材料虽然亲水性效果明显,但从其实验表明,光催化降解性能不太令人满意,经15W紫外灯照射2小时后,对小分子的甲醛的催化降解效率仅为15%。仅适于分解室内装饰材料释放的醛类、酚类、醇类等小分子有害有机物,而对大气中含有的高分子有害有机物质的分解能力比较弱。
本发明的目的之一是提供一种比较稳定的TiO2溶胶-凝胶涂料,此溶胶可以长时间地放置,而不发生变质,且镀到基体表面后其对环境中的小分子和大分子有害有机物有强烈的氧化降解能力。
本发明的目的之二是提供一种制备上述TiO2溶胶-凝胶涂料的方法
本发明的目的之三是提供一种利用上述TiO2溶胶-凝胶涂料在平面或曲面金属材料、金属复合材料、无机材料基体表面获得均匀的纳米级二氧化钛复合薄膜的应用。
本发明中的TiO2溶胶-凝胶涂料包含下列组份(重量百分比):
钛酸脂或钛酸盐 3%-50%
乙醇 5%-95%
乙醇胺类化合物 1%-20%
水 1%-20%
作为本发明的进一步改进,其组份还包含含氟化合物,其含量为(重量百分比)0%-3%。
作为本发明的进一步改进,其组份还包含过渡金属盐类,其含量为(重量百分比)0-5%。
作为本发明更进一步的改进,其组份中还同时包含含氟化合物和过渡金属盐类,其含量分别为(重量百分比)0%-3%、0-5%。
溶胶的组份含量按重量百分比计:
钛酸脂或钛酸盐 5%-30%
乙醇胺类化合物 5%-10%
乙醇 10%-85%
水 1%-10%
其中各组分含量按重量百分比计还包括:
钛酸脂或钛酸盐 5%-30%
乙醇胺类化合物 5%-10%
乙醇 10%-85%
水 1%-10%
含氟化合物 0.1%-1.0%
其中各组份含量按重量百分比计还包括:
钛酸脂或钛酸盐 5%-30%
乙醇胺类化合物 5%-10%
乙醇 10%-85%
水 1%-10%
过渡金属盐类 0%-0.8%
本发明中TiO2溶胶-凝胶涂料的制备方法包含如下步骤:(1)将所述钛酸脂或钛酸盐加入乙醇胺类化合物再添加三分之二份乙醇倒入反应器具中,在室温下搅拌1-2小时;(2)将水加入剩余的三分之一份乙醇加入步骤(1)制得的溶液中,继续搅拌1-3小时。
当钛溶胶的组份中含有含氟化合物时,TiO2溶胶-凝胶涂料的制备方法包含如下步骤:(1)将所述钛酸脂或钛酸盐加入乙醇胺类化合物再添加三分之二份的乙醇倒入反应器具中在室温下搅拌1-2小时;(2)将含氟化合物加入到步骤(1)制得的溶液中,继续搅拌0.5-1小时;(3)将水加入剩余的三分之一份乙醇加入步骤(2)制得的溶液中,继续搅拌1-3小时。
当钛溶胶的组份中含有过渡金属盐类时,TiO2溶胶-凝胶涂料的制备方法包含如下步骤:(1)将所述钛酸脂或钛酸盐加入乙醇胺类化合物再添加三分之二份的乙醇倒入反应器具中在室温下搅拌1-2小时;(2)将过渡金属盐类加入水再添加剩余的三分之一份乙醇加入(1)溶液中,继续搅拌1-3小时。
当钛溶胶的组份中同时含有含氟化合物和过渡金属盐类时,TiO2溶胶-凝胶涂料的制备方法包含如下步骤:(1)将所述钛酸脂或钛酸盐加入乙醇胺类化合物再添加三分之二份乙醇在室温下搅拌1-2小时;(2)将含氟化合物加入到步骤(1)制得的溶液中,继续搅拌0.5-1小时;(3)将水加入剩余的三分之一份乙醇再添加过渡金属盐类加入步骤(2)制得的溶液中,继续搅拌1-3小时。
利用如上所述的TiO2溶胶-凝胶涂料在基体表面形成的纳米级二氧化钛膜的应用方法,其步骤如下:(1)将溶胶加入到涂膜设备中,给基体表面涂膜;(2)常温常压下干燥陈化已涂膜后的基体;(3)将陈化后的涂膜基体进行热处理,热处理温度为300℃-700℃,自然冷却到室温,即制得镀有锐钛矿型二氧化钛膜的基体。
本发明中的TiO2溶胶-凝胶涂料具有很好的稳定性,能长期保存;同时由于在配方中加入了含氟化合物和过渡金属盐类,因此用此溶胶在基体表面制得的膜中含有锐钛矿形二氧化钛,具有强的光催化降解性能,使镀有二氧化钛膜的复合材料能利用阳光或荧光灯微弱的紫外线,有效地分解覆着在基体表面的有害有机物,特别是大分子的有害有机物,使之氧化为无害气体,起到净化环境、降低污染的良好作用,使机体表面易清洗。
本发明TiO2溶胶-凝胶涂料选用钛酸脂或钛酸盐为主要原料,加入适量的乙醇和水稀释,同时加入乙醇胺类化合物控制水解速率,经水解和缩合反应得到溶胶。制备溶胶时,先将钛酸脂或钛酸盐、乙醇胺类化合物、三分之二份的乙醇放置于溶器中,在室温下搅拌1-2小时,再将水、剩余的三分之一份乙醇加入已搅拌好的溶液中,继续搅拌约2小时,得到淡黄色透明溶胶,此种溶胶的稳定性较好,光催化降解性能有所提高。为进一步提高溶胶的稳定性,从而提高膜的光催化降解性能,在上述溶胶组份中加入含氟化合物或过渡金属盐类、更好的组方是既加入含氟化合物也加入过渡金属盐类。实践证明,在上述钛酸脂或钛酸盐中最佳首选钛酸脂,钛酸脂或钛酸盐中选取钛酸丁脂、钛酸乙脂、四氯化钛之一或几种较好,最优选为钛酸乙脂;在上述乙醇胺类化合物中,选取二乙醇胺、三乙醇胺和聚乙二醇胺之一或几种较好,最优选为二乙醇胺;在上述含氟化合物中,选取一氟乙酸、二氟乙酸、三氟乙酸之一或几种较好,最优选为三氟乙酸;过渡金属盐类选取Fe、Mo、Ru、Os、Re、V、Rh、W、Ta、Nb、Cd、Ce等的硝酸盐之一或几种较好,最优选为Cd、Ce的硝酸盐之一或二者的混合物。
溶胶的组份含量按重量百分比计,以水含量为1%-20%,钛酸脂或钛酸盐的含量为3%-50%,乙醇胺类化合物含量为1%-20%,乙醇含量为5%-95%、含氟化合物的含量为0%-3%,过渡金属盐类含量为0%-5%的组方较好。
优选组方中,钛酸脂或钛酸盐的含量为5%-30%,乙醇胺类化合物含量为5%-10%,乙醇含量为1 0%-85%,水的含量为1%-10%、含氟化合物的含量为0.1%-1.0%,过渡金属盐类含量为0%-0.8%。
溶胶制备完毕将溶胶加入到涂膜设备中,将待涂膜基体表面清洗干净,放入涂膜设备中涂膜,将涂膜好的基体在常温常压下干燥陈化,将陈化好的基体进行约2小时热处理,热处理温度为300℃-700℃,较好为400℃-600℃,最好为450℃-550℃,然后自然冷却到室温,得到镀有锐钛矿型二氧化钛膜的基体。此种膜中二氧化钛颗粒直径小于100nm,在能量大于其半导体能带的光子照射下会产生空穴,其对环境中的污染物具有强烈地氧化降解能力,能够分解基体表面的有害有机化合物,从而使制品具有自清洁作用。本发明中基体可为耐300℃-700℃高温的金属材料、金属复合材料、无机材料,如铝、铁、钢、不锈钢、玻璃、陶瓷、磁砖、大理石、水泥制品等。由于溶胶的流动性好,因此无论在平面表面、曲面表面都能获得厚度均匀的钛膜。在基体表面可镀一层或多层二氧化钛膜,二氧化钛颗粒尺寸小于100nm,膜层总厚度在50nm-150nm。
实施例11、TiO2溶胶-凝胶涂料组份:
各组份重量百分比如下,钛酸乙脂27%、乙醇67%、二乙醇胺5%、水1%2、溶胶制备:
(1)、将钛酸乙酯、二乙醇胺、三分之二份的乙醇倒入溶器中,在室温下搅拌2小时左右。
(2)、将水、剩余的三分之一份乙醇倒入上述溶器中,继续搅拌约2小时,制得淡黄色透明溶胶。3、涂膜:
将制得的溶胶加入到涂膜设备中,将待涂膜玻璃表面清洗干净,放入涂膜设备中涂膜,涂膜可以采用提拉法、旋转法等,将涂好膜的玻璃在常温常压下干燥陈化,陈化完毕,放入电炉中进行约2小时的热处理,热处理温度为400℃,热处理完毕自然冷却到室温,制得镀有锐钛矿型二氧化钛膜的玻璃。
实施例21、TiO2溶胶-凝胶涂料组份:钛酸乙脂23%、乙醇65%、二乙醇胺4.5%、硝酸镉0.5%、水2%2、溶胶制备:(1)、同实施例1中步骤(1)。(2)、将硝酸镉、水、剩余的三分之一份乙醇加入到步骤(1)制得的溶液中,继续搅拌约2小时,制得淡黄色透明溶胶。3、涂膜:
同实施例1。
实施例31、TiO2溶胶-凝胶涂料:钛酸乙脂28%、乙醇65%、二乙醇胺4.5%、三氟乙酸0.5%、水2%2、溶胶制备:(1)、同实施例1中步骤(1)。(2)、将三氟乙酸加入到步骤(1)所制得的溶液中,继续搅拌1小时左右。(3)、将水、剩余的三分之一份乙醇加入到步骤(2)制得的溶液中,继续搅拌2小时,制得淡黄色透明溶胶。3、涂膜:
同实施例1。
实施例41、TiO2溶胶-凝胶涂料:
各组份重量百分比如下:钛酸乙酯28%、乙醇65%、二乙醇胺4%、水2%、三氟乙酸0.5%、硝酸镉0.5%2、溶胶制备:
(1)、同实施例1中步骤(1)。
(2)、将三氟乙酸加入步骤(1)所制得的溶液中,继续搅拌1小时左右。
(3)、将水、剩余的三分之一份乙醇、硝酸镉加入到步骤(2)制得的溶液中,继续搅拌2小时,得到淡黄色透明溶胶。3、涂膜:
同实施例1。
将实施例1、2、3、4得到的样品分别编号为1#、2#、3#、4#,用原子力显微镜观察样品膜的表面形貌,结果显示,四个样品二氧化钛粒子粒径分布都很均匀,其中1#二氧化钛粒子最大,2#、3#次之,4#二氧化钛粒子最小,以上表明,钛溶胶组份中加入了含氟化合物和过渡金属粒子后,降低了二氧化钛颗粒的粒径。
为检验膜的光催化降解性能,本发明选用油酸作为光催化降解对象,因为油酸属脂肪酸与玻璃、陶瓷等制品所受污染物成份相类似,并与大气中的有机污染物成份相类似。对四种样品及未经镀膜的玻璃分别进行光催化降解性能测定,测试仪器用日本日立公司产的638-50高压液相色谱仪,将20×20mm样品浸到油酸的乙醇溶液中,用25W紫外灯距离90mm照射1小时,测定油酸浓度变化,计算出分解效率,结果表明(见下表1),TiO2溶胶-凝胶涂料组份中加入了含氟化合物和过渡金属粒子后,镀膜制品对油酸的分解效率大大提高了。
油酸分解效率对照表 表1
样品编号 | 对油酸分解效率 |
1# | 10% |
2# | 40% |
3# | 35% |
4# | 60% |
Claims (22)
1、一种TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于包含下列组份(重量百分比):
钛酸脂或钛酸盐 3%-50%
乙醇 5%-95%
乙醇胺类化合物 1%-20%
水 1%-20%
2、如权利要求1所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:其组份还包含含氟化合物,其含量为(重量百分比)0%-3%。
3、如权利要求1所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:其组份还包含过渡金属盐类,其含量为(重量百分比)0-5%。
4、如权利要求1所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:其组份中还同时包含含氟化合物和过渡金属盐类,其含量分别为(重量百分比)0%-3%、0-5%。
5、如权利要求1所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于各组份含量为(重量百分比):
钛酸脂或钛酸盐 5%-30%
乙醇胺类化合物 5%-10%
乙醇 10%-85%
水 1%-10%。
6、如权利要求2所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于各组份含量为:
钛酸脂或钛酸盐 5%-30%
乙醇胺类化合物 5%-10%
乙醇 10%-85%
水 1%-10%。
含氟化合物 0.1%-1.0%
7、如权利要求3所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于各组份含量为:
钛酸脂或钛酸盐 5%-30%
乙醇胺类化合物 5%-10%
乙醇 10%-85%
水 1%-10%。
过渡金属盐类 0%-0.8%
8、如权利要求4所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于各组份含量为:
钛酸脂或钛酸盐 5%-30%
乙醇胺类化合物 5%-10%
乙醇 10%-85%
水 1%-10%。
含氟化合物 0.1%-1.0%
过渡金属盐类 0%-0.8%
9、如权利要求1-8各项所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:所述钛酸脂或钛酸盐为钛酸丁酯、钛酸乙酯、四氯化钛的之一或几种。
10、如权利要求1-8各项所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:所述钛酸脂或钛酸盐中最佳优选钛酸脂。
11、如权利要求9所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:所述钛酸脂或钛酸盐优选钛酸乙酯。
12、如权利要求1-8各项所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:乙醇胺类化合物为二乙醇胺、三乙醇胺和聚7-醇胺的之一或几种。
13、如权利要求12所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:乙醇胺类化合物优选二乙醇胺。
14、如权利要求2、4、6、8所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:含氟化合物为一氟乙酸、二氟乙酸、三氟乙酸的之一或几种。
15、如权利要求13所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:所述含氟化合物优选三氟乙酸。
16、如权利要求3、4、7、8所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:过渡金属盐类为Fe、Mo、Ru、Os、Re、V、Rh、W、Ta、Nb、Cd、Ce的硝酸盐之一或几种。
17、如权利要求16所述的TiO2溶胶-凝胶涂料,其特征在于:过渡金属盐类优选Cd、Ce的硝酸盐的之一或二者的混合物。
18、如权利要求1或5所述的TiO2溶胶-凝胶涂料的制备方法,其特征在于包含如下步骤:(1)将所述钛酸脂或钛酸盐加入乙醇胺类化合物再添加三分之二份乙醇倒入反应器具中,在室温下搅拌1-2小时;(2)将水加入剩余的三分之一份乙醇加入步骤(1)制得的溶液中,继续搅拌1-3小时。
19、如权利要求2或6所述的TiO2溶胶-凝胶涂料的制备方法,其特征在于包含如下步骤:(1)将所述钛酸脂或钛酸盐加入乙醇胺类化合物再添加三分之二份的乙醇倒入反应器具中在室温下搅拌1-2小时;(2)将含氟化合物加入到步骤(1)制得的溶液中,继续搅拌0.5-1小时;(3)将水加入剩余的三分之一份乙醇加入步骤(2)制得的溶液中,继续搅拌1-3小时。
20、如权利要求3或7所述的TiO2溶胶-凝胶涂料的制备方法,其特征在于包含如下步骤:(1)将所述钛酸脂或钛酸盐加入乙醇胺类化合物再添加三分之二份的乙醇倒入反应器具中在室温下搅拌1-2小时;(2)将过渡金属盐类加入水再添加剩余的三分之一份乙醇加入步骤(1)制得的溶液中,继续搅拌1-3小时。
21、如权利要求4或8所述的TiO2溶胶-凝胶涂料的制备方法,其特征在于包含如下步骤:(1)将所述钛酸脂或钛酸盐加入乙醇胺类化合物再添加三分之二份乙醇在室温下搅拌1-2小时;(2)含氟化合物加入到(1)溶液中,继续搅拌0.5-1小时;(3)将水加入剩余的三分之二份乙醇再添加过渡金属盐类加入步骤(2)制得的溶液中,继续搅拌1-3小时。
22、利用如权利要求1-8任一项所述的TiO2溶胶-凝胶涂料在基体表面形成纳米级二氧化钛膜的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 01110064 CN1312337A (zh) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | TiO2溶胶-凝胶涂料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 01110064 CN1312337A (zh) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | TiO2溶胶-凝胶涂料及其制备方法和应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1312337A true CN1312337A (zh) | 2001-09-12 |
Family
ID=4658316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 01110064 Pending CN1312337A (zh) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | TiO2溶胶-凝胶涂料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1312337A (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003092886A1 (en) * | 2002-04-30 | 2003-11-13 | The Chinese University Of Hong Kong | Method for preparing mesoporous tio2 thin films with high photocatalytic and antibacterial activities |
CN1325414C (zh) * | 2004-05-24 | 2007-07-11 | 大连轻工业学院 | 一种能杀菌和自洁净的涂掺杂锌的二氧化钛薄膜的玻璃 |
CN100393911C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-06-11 | 郑州大学 | 一种镁合金负载纳米TiO2光催化薄膜的制备方法 |
CN100427564C (zh) * | 2006-09-13 | 2008-10-22 | 浙江理工大学 | 一种光致变色二氧化钛溶胶的合成方法 |
CN100548890C (zh) * | 2007-04-06 | 2009-10-14 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种用于光电池的纳米晶氧化钛胶体制备方法 |
CN101037553B (zh) * | 2007-02-13 | 2010-04-21 | 云南大学 | 光催化环保型涂料的制备及应用方法 |
CN100999624B (zh) * | 2007-01-05 | 2010-05-19 | 福州大学 | 用于高压绝缘子表面的无机防污闪涂料配方及其制备方法 |
CN101717273B (zh) * | 2009-11-27 | 2012-12-26 | 西北大学 | 纳米微晶膜光催化陶瓷的生产工艺及专用生产设备 |
CN109825175A (zh) * | 2017-11-23 | 2019-05-31 | 洛阳尖端技术研究院 | 一种涂料及其制备方法和应用 |
CN109294297B (zh) * | 2018-10-18 | 2020-12-15 | 湖南新韶光电器有限公司 | 一种热管涂层、其制备方法及制备的热管 |
-
2001
- 2001-03-29 CN CN 01110064 patent/CN1312337A/zh active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003092886A1 (en) * | 2002-04-30 | 2003-11-13 | The Chinese University Of Hong Kong | Method for preparing mesoporous tio2 thin films with high photocatalytic and antibacterial activities |
US6803077B2 (en) | 2002-04-30 | 2004-10-12 | Insight Intellectual Property Limited | Method for preparing mesoporous TiO2 thin films with high photocatalytic and antibacterial activities |
CN1325414C (zh) * | 2004-05-24 | 2007-07-11 | 大连轻工业学院 | 一种能杀菌和自洁净的涂掺杂锌的二氧化钛薄膜的玻璃 |
CN100393911C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-06-11 | 郑州大学 | 一种镁合金负载纳米TiO2光催化薄膜的制备方法 |
CN100427564C (zh) * | 2006-09-13 | 2008-10-22 | 浙江理工大学 | 一种光致变色二氧化钛溶胶的合成方法 |
CN100999624B (zh) * | 2007-01-05 | 2010-05-19 | 福州大学 | 用于高压绝缘子表面的无机防污闪涂料配方及其制备方法 |
CN101037553B (zh) * | 2007-02-13 | 2010-04-21 | 云南大学 | 光催化环保型涂料的制备及应用方法 |
CN100548890C (zh) * | 2007-04-06 | 2009-10-14 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种用于光电池的纳米晶氧化钛胶体制备方法 |
CN101717273B (zh) * | 2009-11-27 | 2012-12-26 | 西北大学 | 纳米微晶膜光催化陶瓷的生产工艺及专用生产设备 |
CN109825175A (zh) * | 2017-11-23 | 2019-05-31 | 洛阳尖端技术研究院 | 一种涂料及其制备方法和应用 |
CN109294297B (zh) * | 2018-10-18 | 2020-12-15 | 湖南新韶光电器有限公司 | 一种热管涂层、其制备方法及制备的热管 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gao et al. | A robust superhydrophobic antibacterial Ag–TiO2 composite film immobilized on wood substrate for photodegradation of phenol under visible-light illumination | |
KR100696201B1 (ko) | 산화티탄졸, 박막 및 그들의 제조법 | |
KR101104262B1 (ko) | 자기세정성 부재 및 그 제조방법 | |
Mani et al. | Macro–meso-porous TiO 2, ZnO and ZnO–TiO 2-composite thick films. Properties and application to photocatalysis | |
US20100062032A1 (en) | Doped Titanium Dioxide Coatings and Methods of Forming Doped Titanium Dioxide Coatings | |
JP2006083363A (ja) | コーティング材とその用途 | |
WO2006061367A1 (en) | Process for preparing dispersions of tio2 in the form of nanoparticles, and dispersions obtainable with this process and fuctionalization of surfaces by application of tio2 dispersions | |
JP2009072753A (ja) | 反射防止光触媒組成物及びこれを用いたガラス基材 | |
KR20050057346A (ko) | 다공성의 계면활성제 매개 금속 산화물 필름 | |
CN1312337A (zh) | TiO2溶胶-凝胶涂料及其制备方法和应用 | |
Eshaghi et al. | Investigation of superhydrophilic mechanism of titania nano layer thin film—Silica and indium oxide dopant effect | |
Görgülüer et al. | Ag NPs deposited TiO2 coating material for superhydrophobic, antimicrobial and self-cleaning surface fabrication on fabric | |
CN1597091A (zh) | 高活性光催化的空气净化粉体材料及其制备方法与应用 | |
CN102464499A (zh) | 一种含钛组合物及其在陶瓷、玻璃表面形成纳米粒子膜的方法和用途 | |
CN1552653A (zh) | 双光子多功能的纳米复合膜的自洁净玻璃 | |
CN1147543C (zh) | 用于有机物光催化分解的二氧化钛纳米涂料及其制备方法 | |
CN1417147A (zh) | 一种纳米二氧化钛自清洁玻璃的低温制备方法 | |
CA2735747A1 (en) | Titanium dioxide coatings and methods of forming titanium dioxide coatings having reduced crystallite size | |
Khajeh Aminian et al. | Hydrophilic and photocatalytic properties of TiO2/SiO2 nano-layers in dry weather | |
KR101028797B1 (ko) | 친환경 기능성 오염방지 코팅제 조성물 및 그 제조방법 | |
CN1579999A (zh) | 组合技术制备多光子纳米复合膜自洁净(抗菌)陶瓷 | |
Le et al. | Synthesizing and evaluating the photocatalytic and antibacterial ability of TiO2/SiO2 nanocomposite for silicate coating | |
Naghibi et al. | Evaluation of Photocatalytic Activity of Fe Doped TiO2 thin film prepared by Sol-Gel hot dip-coating | |
JPH04247427A (ja) | 透明被膜形成用塗布液、被膜付基材および液晶表示セル | |
JP2009119462A (ja) | 光触媒塗装体およびそのための光触媒コーティング液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
C20 | Patent right or utility model deemed to be abandoned or is abandoned |