CZ2008139A3 - Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního monodisperzního oxidu titanicitého - Google Patents
Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního monodisperzního oxidu titanicitého Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2008139A3 CZ2008139A3 CZ20080139A CZ2008139A CZ2008139A3 CZ 2008139 A3 CZ2008139 A3 CZ 2008139A3 CZ 20080139 A CZ20080139 A CZ 20080139A CZ 2008139 A CZ2008139 A CZ 2008139A CZ 2008139 A3 CZ2008139 A3 CZ 2008139A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- hydrolyzate
- degc
- photocatalytically active
- monodisperse
- dry matter
- Prior art date
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 title 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 4
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003080 TiO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 238000012769 bulk production Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního monodispersního oxidu titanicitého spocívá v tom, že se na hydrolyzát Ti(OH).sub.4???.n.xH.sub.2.n.O ve vodné suspenzi pusobí peroxidem vodíku za vzniku žlutého transparentního gelu a tento gel se ve vodném prostredí následne rozkládá pri teplotách v rozmezí 80 .degree.C až 100 .degree.C na bílý produkt, který se po jeho filtraci a promytí suší pri teplotách do 120 .degree.C; takto získaná sušina je tvorena monodispersními vreténkovitými cásticemi TiO.sub.2.n.. Vzniklou sušinu je možno žíhat pri teplote do 1000 .degree.C v kyslíkové atmosfére pro zvýšení její fotokatalytické aktivity.
Description
Vynález se týká způsobu výroby monodispersního fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého.
Dosavadní stav techniky
T1O2 pigmenty mají polovodičový charakter a jejich povrch lze chemicky aktivovat UV zářením. Této aktivace lze využít v procesech obecně zvaných fotokatalýza. Z důvodů své vysoké fotokatalytické aktivity je v současné době považován za standard v oblasti fotokatalýzy T1O2 pigment s extrémním povrchem, který se vyrábí fluidním spalovacím procesem T1CI4.
Pro mnoho aplikací je však fotokatalytická účinnost i u tohoto T1O2 pigmentu tak nízká, že tyto aplikace jsou v současné době prakticky nerealizovatelné. Nej významnějším příkladem tohoto stavu je využití fotokatalytického jevu pro možný rozklad vody za účelem výroby nejčistšího paliva budoucnosti - vodíku. Účinnost rozkladu vody fotokatalýzou pomocí stávajících typů pigmentů T1O2 v nejrůznějších technických uspořádáních je zatím tak neefektivní, že významnější technologie fotokatalýzy vody prakticky neexistuje. Dalším příkladem je zvyšování účinnosti T1O2 pigmentů jako aditiv do nátěrových a stavebních hmot, kde vyšší účinnost zvyšuje samočisticí efekt povrchů těchto stavebních materiálů nebo umožňuje v porovnání s dnešními pigmenty jejich nižší dávkování do jejich objemu, čímž se snižují náklady na jejich velkoobjemovou výrobu.
Východiskem z této situace je snaha neustále zvyšovat fotokatalytickou účinnost T1O2 pigmentů jak v samotné oblastí UV záření, tak i v oblasti viditelného světla, popřípadě ještě dále do oblasti fotokatalytické aktivace tepelným zářením.
V dokumentu US 2004/095660 je popsán výrobek sestávající se ze substrátu potaženého vrstvou fotoktalyticky aktivního pigmentu, který se připravuje nanesením gelu, získaného reakcí hydroxidu titaničitého s peroxidem vodíku, na substrát a následným sušením substrátu s vrstvou gelu.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob výroby monodispersního fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého, jehož podstata spočívá v tom, že se produkt reakce hydrolyzátu Τί(ΟΗ)4 ·χΗ2θ s peroxidem vodíku, žlutý transparentní gel, rozkládá ve vodném prostředí při teplotách 80 f^až 100 ŮC na bílý produkt. Vzniklý bílý produkt z této rozkladné reakce se po jeho filtraci a promytí suší při teplotách do 120 ŮC a takto získaná sušina je tvořena monodispersními vřeténkovitými částicemi TiCk Pro zvýšení fotokatalytické aktivity lze sušinu vyžíhat v kyslíkové atmosféře do 1000 °C.
Pro přípravu výchozího hydrolyzátu Ti(OH)4 -XH2O lze s výhodou použít prekurzorů T1OSO4, TiOCl nebo TiCl3Příklady provedení vynálezu
Dále je vynález blíže osvětlen na příkladech provedení vynálezu
Příklad 1
100 g T1OSO4 bylo rozpuštěno v 1 litru vody s přídavkem 20 ml koncentrované kyseliny sírové. Roztok byl zneutralizován 1M roztokem amoniaku. Vzniklý hydrolyzát Τί(ΟΗ)4···χΗ2θ ve formě bíle sraženiny byl promyt dekantaci na vodivost destilované vody a zfiltrován. Takto zpracovaný hydrolyzát byl suspendován ve 100 ml 30% peroxidu vodíku. Reakcí hydrolyzátu s peroxidem vodíku vznikl žlutý, transparentní gel. Tento gel byl následně zahříván pod refluxem. Při zvýšené teplotě dochází kjeho rozkladu, což se projevuje postupným odbarvením reakční směsi. Vzniklý bílý reakční produkt byl zfiltrován a usušen při teplotě 105 °C. Získaná sušina je tvořena monodispersními vřeténkovitými částicemi TiCb o velikosti 50 nm.
Pro zvýšení fotokatalytické aktivity lze sušinu vyžíhat v kyslíkové atmosféře do 1000 °C.
Příklad 2 ml TiOCl bylo rozpuštěno v 1 litru vody s přídavkem 10 ml koncentrované kyseliny sírové. Roztok byl zneutralizován 1M roztokem amoniaku. Vzniklý hydrolyzát Τί(ΌΗ)4···χΗ2θ ve formě bíle sraženiny byl promyt dekantaci na vodivost destilované vody a zfiltrován. Takto zpracovaný hydrolyzát byl suspendován ve 100 ml 30% peroxidu vodíku.
Reakcí hydrolyzátu s peroxidem vodíku vznikl žlutým transparentní gel, Tento gel byl následně zahříván pod refluxem. Při zvýšené teplotě dochází kjeho rozkladu, což se projevuje postupným odbarvením reakční směsi, Vzniklý bílý reakční produkt byl zfiltrován a usušen při teplotě 105 °C. Získaná sušina je tvořena monodispersními vřeténkovitými částicemi T1O2 o velikosti 60 nm.
Pro zvýšeni fotokatalytické aktivity lze sušinu vyžíhat v kyslíkové atmosféře do 1000 °C.
Příklad 3
100 ml T1CI3 bylo rozpuštěno vl litru vody. Roztok byl zneutralizován 1M roztokem amoniaku. Vzniklý hydrolyzát Τί(ΟΗ)4···χΗ2θ ve formě bíle sraženiny byl promyt dekantací na vodivost destilované vody a zfiltrován. Takto zpracovaný hydrolyzát byl suspendován ve 100 ml 30% peroxidu vodíku. Reakcí hydrolyzátu s peroxidem vodíku vznikl žlutý,transparentní gel. Tento gel byl následně zahříván pod refluxem. Při zvýšené teplotě dochází kjeho rozkladu, což se projevuje postupným odbarvením reakční směsi. Vzniklý bílý reakční produkt byl zfiltrován a usušen při teplotě 105 °C. Získaná sušina je tvořena monodispersními vřeténkovitými Částicemi T1O2 o velikosti 40 nm.
Pro zvýšení fotokatalytické aktivity lze tuto sušinu vyžíhat v kyslíkové atmosféře do 1000 °C.
Průmyslová využitelnost
Způsob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého podle vynálezu lze použít jako vysoce účinný pigment pro výrobu samočisticích nátěrových barev nebo jako náplň klimatizačních jednotek pro čistění vzduchu, případně pro objemové čištění vody, a dále jako součást účinných fotokatalytických vrstev.
Claims (5)
1. Způsob výroby fotokatalyticky aktivního monodispersního oxidu titaničitého z hydrolyzátu Τί(ΟΗ)4···χΗ2Ο, vzniklého hydrolýzou prekurzoru, na který se ve vodné suspenzi působí peroxidem vodíku za vzniku žlutého transparentního gelu, vyznačující se tím, že tento gel se ve vodném prostředí následně rozkládá při teplotách od 80 °C qd 100 °C na bílý produkt, který se po jeho filtraci a promytí suší při teplotách do 120 °C.
2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že hydrolyzát Τϊ(ΟΗ)4···χΗ2Ο se připraví z prekurzoru T1OSO4.
3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že hydrolyzát Ti(OH)4-xH2O se připraví z prekurzoru TiOCl.
4. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačující se tím, že hydrolyzát Ti(OH)4-xH2O se připraví z prekurzoru T1CI3.
5. Způsob výroby podle nároků 2 nebo 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vzniklá sušina se následně žíhá při teplotě do 1000 °C na vzduchu nebo v kyslíkové atmosféře.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080139A CZ2008139A3 (cs) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního monodisperzního oxidu titanicitého |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20080139A CZ2008139A3 (cs) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního monodisperzního oxidu titanicitého |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ301006B6 CZ301006B6 (cs) | 2009-10-14 |
| CZ2008139A3 true CZ2008139A3 (cs) | 2009-10-14 |
Family
ID=41161115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080139A CZ2008139A3 (cs) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního monodisperzního oxidu titanicitého |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2008139A3 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305801B6 (cs) * | 2011-07-18 | 2016-03-23 | Ăšstav anorganickĂ© chemie AV ÄŚR, v.v.i. | Způsob přípravy fotokatalyticky aktivního materiálu s pěnovou strukturou |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002100634A1 (en) * | 2001-06-11 | 2002-12-19 | Murakami Corporation | Antifogging element and method for forming the same |
| CZ293952B6 (cs) * | 2001-07-26 | 2004-08-18 | Ústaváanorganickéáchemieáaváčr | Fotokatalyticky aktivní kompozit a způsob jeho výroby |
| JP3584312B1 (ja) * | 2003-12-02 | 2004-11-04 | 株式会社四国総合研究所 | 酸化チタン膜の成膜方法 |
-
2008
- 2008-03-07 CZ CZ20080139A patent/CZ2008139A3/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ305801B6 (cs) * | 2011-07-18 | 2016-03-23 | Ăšstav anorganickĂ© chemie AV ÄŚR, v.v.i. | Způsob přípravy fotokatalyticky aktivního materiálu s pěnovou strukturou |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ301006B6 (cs) | 2009-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102498067B (zh) | 稳定的纳米氧化钛溶胶及其制造方法 | |
| US7582156B2 (en) | Highly active photocatalyst particles, method of production therefor, and use thereof | |
| CN106311199B (zh) | 一种稳定分散且光催化活性可控的SiO2@TiO2核壳结构、其制备方法及其应用 | |
| EP1462169A1 (en) | High active photocatalyst particle, method for production thereof and use thereof | |
| CN102863020B (zh) | 一种空心二氧化钛材料的制备方法 | |
| US20030181329A1 (en) | Highly active photocatalyst particles, method of production therefor, and use thereof | |
| CN103930209B (zh) | 可见光响应型氧化钛微粒分散液、其制造方法和在表面具有使用该分散液形成的光催化剂薄膜的构件 | |
| CN101005945A (zh) | 金属过氧化物膜 | |
| Nair et al. | Converting cellulose nanocrystals into photocatalysts by functionalisation with titanium dioxide nanorods and gold nanocrystals | |
| CN102515270A (zh) | （001）晶面暴露的混晶型纳米TiO2的制备方法 | |
| CN107381632A (zh) | 一种三维花状二氧化钛纳米材料的制备方法 | |
| Bao et al. | Preparation of TiO2 photocatalyst by hydrothermal method from aqueous peroxotitanium acid gel | |
| CN103332737A (zh) | 一种二氧化钛纳米粉体的制备方法 | |
| CZ2008139A3 (cs) | Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního monodisperzního oxidu titanicitého | |
| CN103964502B (zh) | 一种纳米TiO2单晶材料及其制备方法和应用 | |
| Huang et al. | Synthesis of neutral SiO2/TiO2 hydrosol and its photocatalytic degradation of nitric oxide gas | |
| JP2005170687A (ja) | 中性酸化チタンゾルおよびその製造方法 | |
| CN105836796A (zh) | 一种铃铛型核壳结构纳米TiO2@void@SiO2粉体的制备方法 | |
| CN1312234C (zh) | 碱性胶溶法制备二氧化钛纳米水性涂料 | |
| CN104324743A (zh) | 一种氮掺杂TiO2纳米管复合Fe2O3催化剂的制备方法 | |
| JP4343335B2 (ja) | 光触媒用酸化チタン塗膜形成性組成物及びその製法 | |
| KR100670944B1 (ko) | 티탄산염 및 티타늄 옥시나이트라이드의 제조방법 | |
| TW200603888A (en) | Method of producing titania sol with high solid content and its applications thereof | |
| KR101575731B1 (ko) | 이산화티타늄 나노분말 제조 방법 및 그로부터 제조된 이산화티타늄 나노분말 | |
| JP7686215B2 (ja) | 結晶性ナノチタニアを作製する方法および結晶性ナノチタニアの分散性を向上させる方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20120307 |