CN1597534A - 一种纳米金红石型二氧化钛的制法 - Google Patents
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Abstract
一种纳米金红石型二氧化钛的制法,它包括以下步骤:步骤1:湿H2TiO3 (含水量为58-70%)中,加2-5倍量质量的去离子水,打浆后在室温下,加碳酸铵中和,中和后经过滤分离,沉淀中加去离子水,分散打浆、洗涤,洗涤至滤出液的pH为7-8,步骤2:将纯化的H2TiO3,加入NaOH,在85-118℃下搅拌碱溶2.5-4.5hr后,分离掉碱液,沉淀用去离子水洗涤,步骤3:将碱溶及洗涤后的H4TiO4,加入HCl,在85-115℃酸溶60-170分钟后,过滤分离掉酸液,沉淀用去离子水洗涤至滤液的pH=7-8,步骤4:经酸溶及洗净后的沉淀物,在105-120℃下烘干,研磨或略加分散,即得到纳米金红石型TiO2粉体。本方法的特点是:不添加晶型促进剂;在较低的温度下制备纳米金红石型TiO2,成本低,制得的纳米TiO2几乎100%是金红石型。
Description
一、技术领域
本发明涉及用偏钛酸制备纳米金红石型二氧化钛的方法。
二、背景技术
二氧化钛(TiO2)是一种对人体无毒无害的多晶型化合物,有三种结晶形态:板钛矿型、锐钛矿型和金红石型。板钛矿型TiO2的晶型不稳定,目前尚未有工业应用的报道。金红石型TiO2比锐钛矿型TiO2的结构稳定致密,硬度、密度、介电常数、折射率、遮盖力、着色力以及对紫外线的吸收能力等都较高。由于锐钛矿型TiO2在可见短波部分的反射率及光氧化催化活性均比金红石型TiO2高,所以在作为着色颜料时,其耐侯性能和抗粉化性能都比金红石型差。因此,在高级油漆,防晒化妆品,保鲜包装,精细陶瓷和瓷介电电容器等领域,金红石型TiO2比锐钛矿型TiO2有着更为广泛的应用和更高的商业价值。
纳米金红石型TiO2是粒径在1-100nm范围的极细微晶粒,有着微米级晶粒及大块晶体所不具有的表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等功能,因而表现出极好的耐化学腐蚀,光催化活性和抗紫外线能力。所以除了有上述报道的应用外,还在用作光敏元件,光解水器件,防雾玻璃,有机物光降解催化剂,气体传感器,温度传感器及磁记录材料等方面得到应用和良好的应用前景。
国内外合成纳米金红石型TiO2的方法,主要有钛醇盐(Ti(OR)4)的液相或气相水解法,四氯化钛(TiCl4)高温气相氧化法、气相氢氧焰水解法和液相法以及硫酸氧钛(TiOSO4)液相胶溶法等。所用Ti(OR)4、TiCl4等原料的价格都很昂贵,而采用TiCl4为原料,对设备的耐腐蚀要求极高,投资费用很大,同时也难以避免对环境的污染。因此,在这一情况下,为了制备纳米金红石型TiO2,国内一些专利先后公告了采用硫酸钛(Ti(SO4)2)、TiOSO4及H2TiO3的研制结果。如CN 104463C,采用加有金红石晶型促进剂的H2TiO3,用聚乙二醇分散乳化和700-800℃、1.5-3hr的热处理后,制得金红石型TiO2,其比表面积>10m2/g,粒径~100nm。这是一篇国内较早的采用溶胶—凝胶法,加晶型促进剂,经电炉高温焙烧转晶制备的专利报道。其不足之处是:焙烧温度低时难以转晶或只部分转晶为金红石型;焙烧温度高时转晶好,但晶粒长大超出纳米级范围,其列出的比表面积数据及电镜照片也清楚说明了这一情况,此外,由于焙烧中电能的耗用量大而使得生产成本居高难下。专利:CN 1076319C;CN1078181C;CN 1343745A及CN 1308022A等报道了采用:均匀沉淀剂(NH2)2CO;或添加分散转化剂硫酸锌;或添加单乙醇胺分散剂及添加晶型促进剂氯化氧钛;或添加有机表面处理剂水杨酸及添加60-90号工业有机油抽提TiO2,随后再一一经过560-1000℃范围内不同的温度区间的高温焙烧制备纳米金红石型TiO2。CN 1431154A,用Ti(SO4)2、TiOSO4和H2TiO3为原料和碱作用制成正钛酸(Ti(OH)4),再用有机络合物(草酸、EDTA或酒石酸等)处理制成钛有机络合物溶液而得到目的产物:液态纳米二氧化钛前驱物。当将该前驱物在700-800℃热处理1hr后制成纳米金红石型二氧化钛。CN 1124983C在采用Ti(SO4)2、TiOSO4和H2TiO3为原料制备时,对H2TiO3采用了先用H2SO4处理制成TiOSO4,再用碱0-80℃下作用、制成Ti(OH)4,随后用HCl或HNO3 30-100℃制成不经高温焙烧,比表面积为80-150m2/g,金红石含量>90-95%的纳米金红石型TiO2。Seo Dong-Seok等[J.Kor.Ceram.Soc.,38(4),331-336(2001)]报道了用TiCl4与NH4OH作用制成氢氧化钛沉淀,再与NaOH 60-80℃下作用,经洗涤后再与HCl 60-100℃下作用,制成比表面积高达240-250m2/g的纳米金红石型TiO2。CN 1142100C用TiOSO4为原料,经碱沉淀,洗净后,再用硝酸处理,制成硝酸氧钛,加晶型促进剂(EDTA,水杨酸,柠檬酸....等),95-105℃,0.5-4hr下常压水解制得纳米金红石型TiO2。CN1324767A,用H2TiO3为原料,加碱制成Ti(OH)4,加H2SO4溶解生成Ti(SO4)2,再加入晶型促进剂(0.2%氧化锌,0.1%氧化镁)70-100℃水解3hr,得纳米TiO2溶胶,用碱液凝聚后,洗去SO4 2-和Na+,再加HCl胶溶。离心分离80-100℃烘干制成纳米金红石型TiO2。CN 1363520A用Ti(SO4)2为原料,采用四氨合锌(II)酸铵作中和剂制得水解晶种,经水解得H2TiO3,加入碱制得Ti(OH)4,再加酸制得二氧化钛溶胶,加凝聚剂(聚乙二醇、三乙醇胺...等)制成凝胶,400-850℃ 1-5hr焙烧制得纳米金红石型TiO2。
三、发明内容
本发明是在国内专利公告及有关文献报道的基础上,经大量的研制工作后而取得的。本发明的目的是提供一种:.钛原料价廉易得;工艺流程简单易控;产品的成本低、纯度高、质量稳定,便于工业化生产纳米金红石型TiO2的方法。
本发明的技术方案如下
一种纳米金红石型二氧化钛的制法,它包括以下步骤:
步骤1:在硫酸法钛白粉厂生产的湿H2TiO3(含水量为58-70%)中,加2-5倍量质量的去离子水,打浆后在室温下,按质量比W(NH4)2CO3:WH2TiO3=0.01-0.08加碳酸铵[(NH4)2CO3],强烈搅拌,中和,(NH4)2CO3中和后经过滤分离,沉淀中加去离子水,强烈搅拌,分散打浆、洗涤,洗涤至滤出液的pH为7-8,以除掉H2TiO3中夹杂的金属离子、酸液和化学吸附的SO3,过滤后得到经(NH4)2CO3处理纯化的H2TiO3。
步骤2:将步骤1纯化的H2TiO3,在TiO2含量200-350g/L下,按物质的量之比,MTiO2∶MNaOH=1.0∶2.8-4.2,加入NaOH,在85-118℃下搅拌碱溶2.5-4.5hr后,分离掉碱液,沉淀用去离子水洗涤,洗涤至滤液的pH=7-8,用0.5M BaCl2溶液检测不含SO4 2-离子。
碱溶和洗涤过程中的化学反应式为:
步骤3:将步骤2碱溶及洗涤后的H4TiO4,在TiO2含量200-350g/L下,按物质的量之比,MTiO2∶MHCl=1.0∶1.2-2.2,加人HCl,在85-115℃,酸溶60-170分钟后,过滤分离掉酸液,沉淀用去离子水洗涤至滤液的pH=7-8,用0.1NAgNO3溶液检测不含Cl-离子。
酸溶过程中的化学反应式为:
步骤4:经步骤3酸溶及洗净后的沉淀物,在105-120℃下烘干,研磨或略加分散,即得到纳米金红石型TiO2粉体。
本发明的纳米金红石型二氧化钛的制法,其特点是:不添加晶型促进剂;不添加乳化剂和络合剂及分散剂;不采用高温焙烧;用H2TiO3在较低的反应温度下制备纳米金红石型TiO2,因此成本低,制得的纳米金红石型TiO2几乎100%是金红石型。
四、附图说明
图1为本发明方法制备的纳米金红石型二氧化钛的XRD谱图,其中:1为实施例1制备的样品,2为实施例2制备的样品,3为实施例3制备的样品,4为实施例4制备的样品,5为实施例5制备的样品,6为实施例6制备的样品。
图2为本发明方法制备的纳米金红石型二氧化钛的TEM照片,其中:图2.1为实施例1制备的样品,图2.2为实施例2制备的样品,图2.3为实施例3制备的样品,图2.4为实施例4制备的样品,图2.5为实施例5制备的样品,图2.6为实施例6制备的样品,
四、具体实施方式
实施例一
将湿H2TiO3(含水量为58-70%)加5倍量的去离子水,打浆,室温下按质量比W(NH4)2CO3∶WH2TiO3=0.01的量加(NH4)2CO3中和,充分搅拌,过滤,分离掉(NH4)2CO3洗涤液。加去离子水充分搅拌,多次洗涤至滤液的pH=7-8,过滤分离得到洗涤纯化的H2TiO3,在TiO2含量200g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MNaOH=1.0∶2.8加入NaOH,在85℃下碱溶搅拌4.5hr后,过滤,分离碱液。沉淀用去离子水洗涤,滤液经BaCl2 0.5M溶液检测不含SO4 2-离子,并pH=7-8后,在TiO2含量200g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MHCl=1.0∶1.2加人HCl,92℃下酸溶150分钟后,过滤,分离酸液,沉淀用去离子水洗涤至滤液pH=7-8,用0.1N AgNO3溶液检测不含Cl-。所得沉淀在105℃下烘干、研磨或略加分散后得白色粉状几乎100%为金红石型的纳米金红石型TiO2。XRD测定为金红石型TiO2(JCPDS 21-1276);TEM照片(35153)粒径30-60nm,纺锤形;比表面积135.9m2/g。
实施例二
将湿H2TiO3(含水量为58-70%)加2倍量的去离子水,打浆,室温下按质量比W(NH4)2CO3∶WH2TiO3=0.02的量加(NH4)2CO3中和,纯化的处理过程与实施例一相同。将洗涤纯化后的H2TiO3,在TiO2含量240g/L下,按MTiO2∶MNaOH=1.0∶3.2加入NaOH,在90℃碱溶4.2.hr后,分离碱液。沉淀用去离子水洗涤,滤液经BaCl2 0.5M溶液检测不含SO4 2-离子,并pH=7-8后,在TiO2含量240g/L下,按MTiO2∶MHCl=1.0∶1.5加人HCl,98℃下酸溶100分钟后过滤分离酸液。沉淀用去离子水洗涤至滤液pH=7-8,用0.1N AgNO3溶液检测不含Cl-离子。所得沉淀在110℃下烘干、研磨或略加分散后得白色粉状几乎100%为金红石型的纳米金红石型TiO2。XRD测定为金红石型TiO2(JCPDS 21-1276);TEM照片(35155)粒径20-40nm,纺锤形;比表面积146.1m2/g。
实施例三
将湿H2TiO3(含水量为58-70%)加4倍量的去离子水,打浆,室温下按质量比W(NH4)2CO3∶WH2TiO3=0.04的量加(NH4)2CO3中和,纯化的处理过程与实施例一相同。将洗涤纯化后的H2TiO3,在TiO2含量270g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MNaOH=1.0∶3.8加入NaOH,在118℃碱溶搅拌4.0.hr后,分离碱液。沉淀用去离子水洗涤至滤液经BaCl20.5M溶液检测不含SO4 2-离子,并pH=7-8后,在TiO2含量270g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MHCl=1.0∶2.0加人HCl,在112℃下酸溶120分钟后过滤分离酸液。沉淀用去离子水洗涤至滤液pH=7-8,用0.1N AgNO3溶液检测不含Cl-离子。所得沉淀在115℃下烘干、研磨或略加分散后得白色粉状几乎100%为金红石型的纳米金红石型TiO2。XRD测定为金红石型TiO2(JCPDS 21-1276);TEM照片(42288)粒径50-80nm,纺锤形;比表面积157.6m2/g。
实施例四
将湿H2TiO3(含水量为58-70%)加5倍量的去离子水,打浆,室温下按质量比W(NH4)2CO3∶WH2TiO3=0.05的量加(NH4)2CO3中和,纯化的处理过程与实施例一相同。将洗涤纯化后的H2TiO3,在TiO2含量300g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MNaOH=1.0∶3.5加入NaOH,在110℃碱溶搅拌3.2.hr后,过滤分离碱液。沉淀用去离子水洗涤至滤液经BaCl2 0.5M溶液检测不含SO4 2-离子,并pH=7-8后,在TiO2含量300g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MHCl=1.0∶1.7加入HCl,在115℃下酸溶60分钟后过滤分离酸液。沉淀用去离子水洗涤至滤液pH=7-8,用0.1N AgNO3溶液检测不含Cl-离子。所得沉淀在112℃下烘干、研磨或略加分散后得白色粉状几乎100%为金红石型的纳米金红石型TiO2。XRD测定为金红石型TiO2(JCPDS 21-1276);TEM照片(42289)粒径30-80nm,纺锤形;比表面积142.8m2/g。
实施例五
将湿H2TiO3(含水量为58-70%)加4倍量的去离子水,打浆,室温下按质量比W(NH4)2CO3∶WH2TiO3=0.06的量加(NH4)2CO3中和,纯化的处理过程与实施例一相同。将洗涤纯化后的H2TiO3,在TiO2含量3120g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MNaOH=1.0∶4.0,加入NaOH,在115℃碱溶搅拌2.5.hr后,过滤分离碱液。沉淀用去离子水洗涤至滤液经BaCl20.5M溶液检测不含SO4 2-离子,并pH=7-8后,在TiO2含量320g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MHCl=1.0∶1.9加入HCl,在108℃下酸溶106分钟后,过滤分离酸液。沉淀用去离子水洗涤至滤液pH=7-8,用0.1NAgNO3溶液检测不含Cl-离子。所得沉淀在118℃下烘干、研磨或略加分散后得白色粉状几乎100%为金红石型的纳米金红石型TiO2。XRD测定为金红石型TiO2(JCPDS 21-1276);TEM照片(35151),粒径30-60nm,纺锤形;比表面积142.1m2/g。
实施例六
将湿H2TiO3(含水量为58-70%)加2倍量的去离子水,打浆,室温下按质量比W(NH4)2CO3∶WH2TiO3=0.08的量加(NH4)2CO3中和,纯化的处理过程与实施例一相同。将洗涤纯化后的H2TiO3,在TiO2含量350g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MNaOH=1.0∶4.2加入NaOH,,在104℃下碱溶搅拌3.8.hr后,顾虑分离碱液。沉淀用去离子水洗涤至滤液经BaCl2 0.5M溶液检测不含SO4 2-离子,并pH=7-8后,在TiO2含量350g/L下,按物质的量之比MTiO2∶MHCl=1.0∶2.2加入HCl,在85℃下酸溶170分钟后过滤分离酸液。沉淀用去离子水洗涤至滤液pH=7-8,用0.1N AgNO3溶液检测不含Cl-离子。所得沉淀在120℃下烘干、研磨或略加分散后得白色粉状几乎100%为金红石型的纳米金红石型TiO2。XRD测定为金红石型TiO2(JCPDS 21-1276);TEM照片(42252)粒径30-70nm,纺锤形;比表面积153.2m2/g。
Claims (3)
1.一种纳米金红石型二氧化钛的制法,其特征是它包括以下步骤:
步骤1:在含水量为58-70%的湿H2TiO3中,加2-5倍量质量的去离子水,打浆后在室温下,按质量比W(NH4)2CO3∶WH2TiO3=0.01-0.08加碳酸铵,强烈搅拌,中和,(NH4)2CO3中和后经过滤分离,沉淀中加去离子水,强烈搅拌,分散打浆、洗涤,洗涤至滤出液的pH为7-8,
步骤2:将步骤1纯化的H2TiO3,在TiO2含量200-350g/L下,按物质的量之比,MTiO2∶MNaOH=1.0∶2.8-4.2,加入NaOH,在85-118℃下搅拌碱溶2.5-4.5hr后,过滤分离掉碱液,沉淀用去离子水洗涤,洗涤至滤液的pH=7-8,
步骤3:将步骤2碱溶及洗涤后的H4TiO4,在TiO2含量200-350g/L下,按物质的量之比,MTiO2∶MHCl=1.0∶1.2-2.2,加人HCl,在85-115℃,酸溶60-170分钟后,过滤分离掉酸液,沉淀用去离子水洗涤至滤液的pH=7-8,
步骤4:经步骤3酸溶及洗净后的沉淀物,在105-120℃下烘干,研磨或略加分散,即得到纳米金红石型TiO2粉体。
2.根据权利要求1所述的制法,其特征是:步骤2用去离子水洗涤沉淀至滤液用0.5M BaCl2溶液检测不含SO4 2-离子。
3.根据权利要求1所述的制法,其特征是:步骤3用去离子水洗涤沉淀至滤液用0.1N AgNO3溶液检测不含Cl-离子。
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CN104387807A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-03-04 | 天津市欣德泰铁粉有限公司 | 一种复合型钛白粉的制备方法 |
CN106115775A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-16 | 攀枝花学院 | 掺杂正钛酸的制备方法 |
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