CN1778685A - 二氧化钛光触媒溶胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种溶胶的制备方法，旨在提供一种二氧化钛光触媒溶胶的制备方法。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：(1)在搅拌条件下将四氯化钛、硫酸钛或钛酸丁酯其中至少一种中加入醇稀释溶剂中；(2)水浴下，将混合溶液逐滴加入水解溶剂中，搅拌；(3)溶胶静置。利用本发明制备的二氧化钛光触媒溶胶适用于玻璃、陶瓷、家居以及公共场所，溶胶内所含纳米二氧化钛在太阳光、日光灯或紫外灯的光线下具有超强的氧化能力，能破坏细菌的蛋白质，分解有机物和有害气体。溶胶具有诸多突出的优势：1.无毒无害，无第二次污染；2.光催化效果明显；3.制备过程简单；4.使用功效持久；5.使用领域、用途广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种溶胶的制备方法，更具体地说，本发明涉及一种二氧化钛光触媒溶胶的制备方法。
背景技术
空气污染已成为人们生活的一大隐形杀手，各种建筑、装修、家居、汽车及大气中的有害气体严重超标导致各种疾病甚至死亡，同时各种传染性细菌、病毒的传播也正严重威胁着人类的健康。
目前常用的空气净化方法主要有两种，一是喷洒诸如空气净化剂之类的气雾剂，二是采用空气净化装置净化，但都存在弊端。前者会造成二次污染，后者设备投资费用高，两种方法的净化效果也不理想。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种效果持久、可以防污、杀菌的二氧化钛光触媒溶胶的制备方法。
本发明提供的二氧化钛光触媒溶胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)在搅拌条件下将四氯化钛、硫酸钛或钛酸丁酯其中至少一种中加入1～10倍(m/m)的醇稀释溶剂中，搅拌均匀；
(2)在5～95℃水浴温度下，将步骤(1)中的混合溶液逐滴加入1～500倍(m/m)的水解溶剂中，搅拌0.5～5小时；
(3)溶胶静置陈化1小时～15天，直至蓝白色透明。
所述醇稀释溶剂为无水乙醇、乙二醇、异丙醇其中一种或几种的组合。
所述水解溶剂为去离子水或蒸馏水。
在将混合溶液加入水解溶剂中时，还可以加入无机酸控制水解速度，所述无机酸可以是硝酸、盐酸、硫酸其中一种或者其中几种的组合，酸的用量控制在使溶胶的PH值为1～5。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
利用本发明制备的二氧化钛光触媒溶胶适用于玻璃、陶瓷、家居以及公共场所，将溶胶喷涂于被被喷涂物的表面后，溶胶内所含纳米二氧化钛在太阳光、日光灯或紫外灯的光线下具有超强的氧化能力，能破坏细菌的蛋白质，分解有机物和有害气体，可以防污、杀菌、自洁净和净化空气。因为纳米二氧化钛本身不参与反应，所以效果持久。本发明制备得到的溶胶具有诸多突出的优势：1、无毒无害，无第二次污染；2、光催化效果明显；3、制备过程简单；4、使用功效持久；5、使用领域、用途广泛。
具体实施方式
以下通过实例进一步对本发明进行描述。
本发明制备二氧化钛光触媒溶胶的实施例中操作步骤如下：
(1)在搅拌条件下将四氯化钛、硫酸钛或钛酸丁酯其中至少一种中加入1～10倍(m/m)的醇稀释溶剂中，搅拌均匀；
(2)在5～95℃水浴温度下，将步骤(1)中的混合溶液逐滴加入1～500倍(m/m)的水解溶剂中，搅拌0.5～5小时；
(3)溶胶静置陈化1小时～15天，直至蓝白色透明。
醇稀释溶剂可以是无水乙醇、乙二醇、异丙醇其中任意一种。
水解溶剂可以是去离子水或蒸馏水。
在将混合溶液加入水解溶剂中时，还可以加入无机酸控制水解速度，所述无机酸可以是硝酸、盐酸、硫酸其中一种或者其中几种的组合，酸的用量控制在使溶胶的PH值为1～5。
各实施例中的试验数据见下表：
其中醇稀释溶剂的量是指醇稀释溶剂与加入的四氯化钛、硫酸钛或钛酸丁酯的质量比，水解溶剂的量是指水解溶剂与加入的步骤(1)中的混合溶液的质量比。
| 具体实施例序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 四氯化钛 | √ | √ | √ | √ | |||
| 硫酸钛 | √ | √ | √ | √ | |||
| 钛酸丁酯 | √ | √ | √ | √ | |||
| 无水乙醇 | √ | √ | √ | ||||
| 乙二醇 | √ | √ | |||||
| 异丙醇 | √ | √ | |||||
| 去离子水 | √ | √ | √ | √ | |||
| 蒸馏水 | √ | √ | √ | ||||
| 醇稀释溶剂的量(m/m) | 1 | 1.5 | 2.5 | 4 | 5.5 | 7.5 | 10 |
| 水解溶剂的量(m/m) | 1 | 50 | 180 | 240 | 360 | 450 | 500 |
| 水解温度(℃) | 5 | 15 | 30 | 45 | 55 | 75 | 95 |
| 搅拌时间(h) | 0.5 | 1 | 1.5 | 2.5 | 3 | 4.5 | 5 |
| 陈化时间 | 15d | 12d | 9d | 3d | 1～3h | 10h | 1d |
使用本发明的溶胶对紫外线、可见光、红外线均敏感，日常光源均可激发其光催化性能，可以用试验数据对此加以验证。例如溶胶在125W紫光灯下分解浓度为66mg/L的玫瑰红试液的具体操作：溶胶与玫瑰红试液的混合比例是1∶4，紫光灯到溶胶距离为10cm以上，10～30分钟能完全将玫瑰红试液分解，使其褪成无色溶液；或者在晴天将以上混合溶液放置于阳光下，一定时间后可使染料褪色；或者将混合溶液放于有光线的室内，一定时间后可使染料褪色。
本发明所述溶胶之所以可以防污、杀菌、自洁净和净化空气是因为钛酸丁酯水解为纳米二氧化钛，其在光线下能有超强的氧化能力，破坏细菌的蛋白质，分解有机物和有害气体，但本身不参与反应，所以效果持久。在使用所述溶胶前，应先将被喷涂物的表面进行清洁。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (4)
1、一种二氧化钛光触媒溶胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)在搅拌条件下将四氯化钛、硫酸钛或钛酸丁酯其中至少一种中加入1～10倍(m/m)的醇稀释溶剂中，搅拌均匀；
(2)在5～95℃水浴温度下，将步骤(1)中的混合溶液逐滴加入1～500倍(m/m)的水解溶剂中，搅拌0.5～5小时；
(3)溶胶静置陈化1小时～15天，直至蓝白色透明。
2、根据权利要求1所述二氧化钛光触媒溶胶的制备方法，其特征在于，所述醇稀释溶剂为无水乙醇、乙二醇、异丙醇其中一种或几种的组合。
3、根据权利要求1所述二氧化钛光触媒溶胶的制备方法，其特征在于，所述水解溶剂为去离子水或蒸馏水。
4、根据权利要求1所述二氧化钛光触媒溶胶的制备方法，其特征在于，在将混合溶液加入水解溶剂中时，还可以加入无机酸控制水解速度，所述无机酸可以是硝酸、盐酸、硫酸其中一种或者其中几种的组合，酸的用量控制在使溶胶的PH值为1～5。
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