CZ20084A3 - Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro UV a viditelnou oblast svetelného spektra - Google Patents

Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro UV a viditelnou oblast svetelného spektra Download PDF

Info

Publication number
CZ20084A3
CZ20084A3 CZ20080004A CZ20084A CZ20084A3 CZ 20084 A3 CZ20084 A3 CZ 20084A3 CZ 20080004 A CZ20080004 A CZ 20080004A CZ 20084 A CZ20084 A CZ 20084A CZ 20084 A3 CZ20084 A3 CZ 20084A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
titanium dioxide
temperature
visible light
light spectrum
active titanium
Prior art date
Application number
CZ20080004A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ301406B6 (cs
Inventor
Štengl@Václav
Cerný@Zbynek
Bludská@Jana
Original Assignee
Ústav anorganické chemie AV CR, v. v. i.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav anorganické chemie AV CR, v. v. i. filed Critical Ústav anorganické chemie AV CR, v. v. i.
Priority to CZ20080004A priority Critical patent/CZ301406B6/cs
Priority to PCT/CZ2008/000150 priority patent/WO2009082989A1/en
Publication of CZ20084A3 publication Critical patent/CZ20084A3/cs
Publication of CZ301406B6 publication Critical patent/CZ301406B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • C01G23/047Titanium dioxide
    • C01G23/053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
    • C01G23/0532Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts by hydrolysing sulfate-containing salts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/06Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/20Vanadium, niobium or tantalum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39Photocatalytic properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/031Precipitation
    • B01J37/033Using Hydrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • C01P2002/54Solid solutions containing elements as dopants one element only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého, spocívá v tom, že se ve vodném prostredí hydrolyzuje síran titanylu thioacetamidem, mocovinou nebo hydroxymetylaminem pri teplote 40 až 100 .degree.C a získaný produkt se suší pri teplote do 120 .degree.C a vysušený produkt se žíhá do teploty 1000 .degree.C v kyslíkové atmosfére. Behem hydrolýzy lze použít dopující prísady s rozpustnými solemi prvku vybraných ze skupiny zahrnující Sc, Zn, Y, Zr, Nb, Cd, Al, Ta a lanthanoidy.

Description

Vynález se týká způsobu výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého pro UV a viditelnou oblast světelného spektra.
Dosavadní stav techniky
Oxid titaničitý je prozatím nejběžnější fotokatalyzátor. Po osvícení UV zářením se na jeho povrchu utvoří dvojice díra-elektron a důsledkem této excitace je vznik vysoce reaktivních OH radikálů, schopných štěpit organické sloučeniny na konečné produkty mineralizace - vodu a oxid uhličitý. Komerčně dostupný oxid titaničitý pro fotokatalýzu je v současné době vyráběný plamennou hydrolýzou T1CI4. Tento postup je cenově i technicky velmi náročný. Pro aplikace fotokatalýzy je nutné nalézt levné formy oxidu titaničitého, u kterých je dopujícími příměsemi zvýšena fotoaktivita v UV oblasti nebo je fotoaktivita posunuta do viditelné oblasti světelného spektra.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je jednoduchý způsob výroby cenově dostupného fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého, jehož podstata spočívá vtom, že se ve vodném prostředí hydrolyzuje síran titanylu (T1OSO4) thioacetamidem nebo močovinou při teplotě 40 - 100 °C a získaný produkt se suší při teplotě do 120 °C. Vysušený produkt se dále žíhá při teplotách do 1000 °C v kyslíkové atmosféře nebo na vzduchu. Síran titanylu může být hydrolyzován také hexametyltetraaininem.
S výhodou lze použít postup, kdy se při hydrolýze použijí dopující přísady. Těmi mohou být rozpustné soli skandia, zinku, ytria, zirkonia, niobu, tantalu, kadmia, hliníku nebo lanthanoidů.
9· 9 94
9 4 44
94*94
9 4 9 44 tl 9499 ·· « · » 4 · 9 44 • · · 9 4 4
4 9 9 4
994 49 44
Příklady provedení vynálezu
Dále je vynález blíže osvětlen na příkladech provedení vynálezu
Příklad 1
V kádince o objemu 5 1 se třemi litry destilované vody okyselené koncentrovanou kyselinou sírovou bylo rozpuštěno 100 g síranu titanylu ( T1OSO4 ). Roztok byl zředěn na celkový objem 4 litry a bylo přidáno 100 g thioacetamidu, Roztok byl uveden k varu za stálého míchání a udržován při této teplotě po dobu 6 hodin. Poté byl produkt dekantován vodou, zfiltrován a usušen při 120 °C. Získaný produkt byl žíhán v peci v kyslíkové atmosféře při teplotě 700 °C. Získaný produkt je bílý, velice jemný, kyprý prášek, podle práškové rentgenové difrakce se jedná o anatasovou modifikaci oxidu titaničitého, aktivní v UV oblasti.
Příklad 2
V kádince o objemu 5 1 se třemi litry destilované vody, okyselené koncentrovanou kyselinou sírovou, bylo rozpuštěno 100 g síranu titanylu ( T1OSO4 ). Roztok byl zředěn na celkový objem 4 litry a bylo přidáno 100 g thioacetamidu. Roztok byl uveden k varu za stálého míchání a udržován při této teplotě po dobu 3 hodin. K reakční směsi bylo dále přidáno 200 g močoviny a reakční roztok byl při teplotě varu udržován do slabě zásadité reakce (pH=7-7,5). Poté byl produkt dekantován vodou, zfiltrován a usušen při 120 °C. Získaný produkt byl žíhán v peci v kyslíkové atmosféře při teplotě 600 °C. Získaný produkt je bílý, velice jemný, kyprý prášek, podle práškové rentgenové difrakce se jedná o anatasovou modifikaci oxidu titaničitého, aktivní v UV oblasti.
Příklad 3
V kádince o objemu 5 1 se třemi litry destilované vody, okyselené koncentrovanou kyselinou sirovou, bylo rozpuštěno 100 g síranu titanylu (TiOSO4) a 20 g síranu zinečnatého (ZnSO4). Roztok byl zředěn na celkový objem 4 1 a bylo přidáno 100 g thioacetamidu. Roztok byl uveden k varu za stálého míchání a udržován při této teplotě po dobu 3 hodin. K reakční směsi bylo dále přidáno 200 g močoviny a reakční roztok byl při teplotě varu udržován do slabě · 9 99 99 9*99
9*9 999 «9 9* · 9999 199999
Q ·»·««·» 9999
J 99 99 ti lil 99 99 zásadité reakce (pH=7-7,5). Poté byl produkt dekantován vodou, zfiltrován a usušen při 120 °C. Získaný produkt byl žíhán v peci v kyslíkové atmosféře při teplotě 500 °C. Získaný produkt je bílý, velice jemný, kyprý prášek, podle práškové rentgenové difrakce se jedná o anatasovou modifikaci oxidu titaničitého dopovaného oxidem zinečnatým. Dopování oxidem zinečnatým zvýší fotoaktivita v UV oblasti.
Příklad 4
V kádince o objemu 5 1 se třemi litry destilované vody, okyselené koncentrovanou kyselinou sírovou, bylo rozpuštěno 100 g síranu titanylu (TÍOSO4) a 1 g síranu ceričitého (Ce2(SO4)3. Roztok byl zředěn na celkový objem 41 a bylo přidáno 100 g thioacetamidu. Roztok byl uveden k varu za stálého míchání a udržován při této teplotě po dobu 3 hodin. K reakční směsi byío dále přidáno 200 g močoviny a reakční roztok byl při teplotě varu udržován do slabě zásadité reakce (pH=7-7,5). Poté byl produkt dekantován vodou, zfiltrován a usušen při 120 °C. Získaný produkt byl žíhán v peci v kyslíkové atmosféře při teplotě 500 °C. Získaný produkt je bílý, velice jemný, kyprý prášek, podle práškové rentgenové difrakce se jedná o anatasovou modifikaci oxidu titaničitého dopovaného oxidem ceričitým. Dopování oxidem ceričitým posune fotoaktivitu do viditelné oblasti.
Příklad 5
V kádince o objemu 5 1 se třemi litry destilované vody, okyselené koncentrovanou kyselinou sírovou, bylo rozpuštěno 100 g síranu titanylu (TÍOSO4). 1 g oxidu neodymu byl rozpuštěn v minimálním množství zředěné kyseliny chlorovodíkové (1:1) a přidán kreakčnímu roztoku. Roztok byl zředěn na celkový objem 4 1 a bylo přidáno 100 g thiacetamidu. Roztok byl uveden k varu za stálého míchání a udržován při této teplotě po dobu 3 hodin. K reakční směsi bylo dále přidáno 200 g močoviny a reakční roztok byl při teplotě varu udržován do slabě zásadité reakce (pH=7-7,5). Poté byl produkt dekantován vodou, zfiltrován a usušen při 120 °C. Získaný produkt byl žíhán v peci v kyslíkové atmosféře při teplotě 500 °C. Získaný produkt je bílý, velice jemný, kyprý prášek, podle práškové rentgenové difrakce se jedná o anatasovou modifikaci oxidu titaničitého dopovaného oxidem neodymu. Dopování oxidem neodymu posune fotoaktivitu do viditelné oblasti.
Průmyslová využitelnost
* » · * 4 4 · V 4 4 4
• · • 4 4 4 4 44
• * 4 4 · • 4 4 4
« * • 4 4 4 * 4
a «· *44 4 4
Způsob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého podle vynálezu lze použít při výrobě pigmentů pro použití v samočisticích nátěrových barvách nebo jako náplň klimatizačních jednotek pro čistění vzduchu, případně pro objemové čištění vody.
• · » to to • to
• · » toto to ··
toto to · · * • ·
• •toto to ·
·· ·· toto ··· • to «·
PATENTOVÉ NÁROKY
WH

Claims (6)

1. Způsob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého pro UV a viditelnou oblast světelného spektra vyznačený tím, že se ve vodném prostředí hydrolyzuje síran titanylu (T1OSO4) při teplotě 40 - 100 °C a získaný produkt se suší při teplotě do 120 °C.
2. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačený tím, že síran titanylu se hydrolyzuje thioacetamidem.
3. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačený tím, že síran titanylu se hydrolyzuje močovinou.
4. Způsob výroby podle nároku 1, vyznačený tím, že síran titanylu se hydrolyzuje hexametyltetraaminem.
5. Způsob výroby podle nároku 2 nebo 3 nebo 4, vyznačený tím, že se při hydrolýze přidávají rozpustné soli prvků vybraných ze skupiny Sc, Zn, Y, Zr, Nb, Cd, Al, Ta a lanthanoidů.
6. Způsob výroby podle nároku 2 nebo 3 nebo 4 nebo 5, vyznačený tím, že se usušený produkt žíhá do teploty 1000° C na vzduchu nebo v kyslíkové atmosféře.
CZ20080004A 2008-01-03 2008-01-03 Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro viditelnou oblast svetelného spektra CZ301406B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080004A CZ301406B6 (cs) 2008-01-03 2008-01-03 Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro viditelnou oblast svetelného spektra
PCT/CZ2008/000150 WO2009082989A1 (en) 2008-01-03 2008-12-15 Method for production of photocatalytically active titanium oxide for uv and visible region o light spectrum

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20080004A CZ301406B6 (cs) 2008-01-03 2008-01-03 Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro viditelnou oblast svetelného spektra

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20084A3 true CZ20084A3 (cs) 2009-07-15
CZ301406B6 CZ301406B6 (cs) 2010-02-17

Family

ID=40589756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20080004A CZ301406B6 (cs) 2008-01-03 2008-01-03 Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro viditelnou oblast svetelného spektra

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ301406B6 (cs)
WO (1) WO2009082989A1 (cs)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101984501B (zh) * 2010-09-27 2012-01-04 彩虹集团公司 一种染料敏化太阳能电池用二氧化钛复合浆料的制备方法
RU2509727C2 (ru) * 2011-12-30 2014-03-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии твердого тела Уральского отделения РАН Способ получения нанопорошка сложного оксида циркония, иттрия и титана
CN108187651A (zh) * 2017-12-28 2018-06-22 山东纳安环保科技有限公司 一种载锌纳米二氧化钛的制备方法和应用
TW202019824A (zh) 2018-08-30 2020-06-01 日商帝化股份有限公司 硫酸氧鈦水合物粉體、硫酸氧鈦水合物粉體之製造方法、硫酸氧鈦水溶液之製造方法、電解液之製造方法及氧化還原液流電池之製造方法
CN113042028B (zh) * 2021-03-26 2022-09-06 福州大学 一种固载型Y,Yb双掺二氧化钛多孔薄膜的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06293519A (ja) * 1992-07-28 1994-10-21 Ishihara Sangyo Kaisha Ltd 酸化チタンの粒子と膜の製造方法
AU6228398A (en) * 1998-02-24 1999-09-15 Rotem Amfert Negev Ltd. A modified titanium dioxide and a method for its preparation
CZ20002814A3 (cs) * 2000-08-02 2002-03-13 Ústav anorganické chemie AV ČR Způsob výroby fotokatalyticky aktivní titanové běloby
CZ293952B6 (cs) * 2001-07-26 2004-08-18 Ústaváanorganickéáchemieáaváčr Fotokatalyticky aktivní kompozit a způsob jeho výroby
TW200420499A (en) * 2003-01-31 2004-10-16 Sumitomo Chemical Co A method for producing titanium oxide

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009082989A1 (en) 2009-07-09
CZ301406B6 (cs) 2010-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102498067B (zh) 稳定的纳米氧化钛溶胶及其制造方法
TWI464119B (zh) 氧化鈦溶膠之製造方法
Kim et al. Homogeneous precipitation of TiO2 ultrafine powders from aqueous TiOCl2 solution
AU2010292604B2 (en) Methods of producing titanium dioxide nanoparticles
CN101306838B (zh) 高稳定中性混晶纳米TiO2水溶胶的制备方法
RU2010107391A (ru) Прозрачные, стабильные золи диоксида титана
JP5126783B2 (ja) ルチル型酸化チタン微粒子の製造方法
CN102086047A (zh) 具有超高水分散性和高光催化活性的二氧化钛粉体及其制备方法
CZ20084A3 (cs) Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro UV a viditelnou oblast svetelného spektra
TWI520909B (zh) 金紅石型氧化鈦溶膠的製造方法
CN111151233A (zh) 一种氧缺陷TiO2常温常压水相制备方法
CN107774284B (zh) 水性纳米抗菌光催化钛氧化物复合溶胶的制备方法
KR100297809B1 (ko) 졸-겔법을이용한결정상티타니아입자의상온제조방법
CN101804967B (zh) 双金属氧化物半导体纳米晶溶胶的低温可控制备方法
JP5317486B2 (ja) ルチル型酸化チタン微粒子の製造方法
US20120058887A1 (en) Method for making single-phase anatase titanium oxide
CN108339542B (zh) 一种蓝色二氧化钛的制备方法
CN107892326B (zh) 金红石相TiO2纳米棒组装体的制备方法及产品
RU2563239C1 (ru) Способ получения термостабильного фотокатализатора на основе диоксида титана
KR20160115088A (ko) 이산화티타늄 분말의 제조방법
JP2011026154A (ja) アナタース型酸化チタン粒子およびその製造方法
CN109731565B (zh) 一种具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶
CN102992399B (zh) 一种棒状金红石型纳米TiO2的制备方法
CN107445201B (zh) 一种稀土掺杂锐钛矿型二氧化钛微纳球的制备方法
Tobaldi Materiali ceramici per edilizia con funzionalità fotocatalitica

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20110103