CZ301406B6 - Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro viditelnou oblast svetelného spektra - Google Patents

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

Info

Publication number
CZ301406B6
CZ301406B6 CZ20080004A CZ20084A CZ301406B6 CZ 301406 B6 CZ301406 B6 CZ 301406B6 CZ 20080004 A CZ20080004 A CZ 20080004A CZ 20084 A CZ20084 A CZ 20084A CZ 301406 B6 CZ301406 B6 CZ 301406B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
titanium dioxide
light spectrum
visible light
active titanium
temperature
Prior art date
Application number
CZ20080004A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20084A3 (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 pro viditelnou oblast svetelného spektra spocívá v použití dopujících prísad pri hydrolýze síranu titanylu hydrolýzním cinidlem, zejména thioacetamidem, mocovinou nebo hydroxymetylaminem, ve vodném prostredí pri teplote 40 až 100 .degree.C. Jako dopující prísady se používají rozpustné soli skandia, ytria, zirkonia, niobu, tantalu nebo lanthanoidu. Získaný produkt se suší pri teplote do 120 .degree.C, vysušený produkt se žíhá pri teplote do 1000 .degree.C v kyslíkové atmosfére.

Description

Způsob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého pro viditelnou oblast světelného spektra
Oblast techniky
Vynález se týká způsobů výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého pro viditelnou oblast světelného spektra.
io
Dosavadní stav techniky
Oxid titaničitý je prozatím nej běžnější fotokatalyzátor. Po osvícení UV zářením se absorpcí světelného kvanta na jeho povrchu vytvoří dvojice díra-elektron a důsledkem této excitace je vznik vysoce reaktivních -ΌΗ radikálů, které jsou schopny štěpit organické sloučeniny na konečné produkty minerál izace - vodu a oxid uhličitý. Pro využití fotokatalýzy v praxi je ale nutné hledat takové formy oxidu titaničitého, u kterých bude jejich fotoaktivita významné posunuta do viditelné oblasti světelného spektra.
2o Další podmínkou pro využitelnost fotokatalýzy v praxi je cena fotokatalytického produktu. Komerčně dostupný oxid titaničitý pro fotokataíýzu v U V oblasti je v současné době vyráběn plamennou hydrolýzou TiCI4, avšak tento postup je cenově i technicky velmi náročný. Způsobem výroby cenově výhodnějšího fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého, jak uvádějí například dokumenty CZ 293952 a PV 2000-2814, je hydrolýza síranu titanylu (TiOSO4), ve vodném prostředí hydrolýznim činidlem (např. thioacetamidem, hexametyltetraaminem nebo močovinou) při zvýšené teplotě, získaný produkt se suší při teplotě do 120 °C a vysušený produkt se dále žíhá v kyslíkové atmosféře nebo na vzduchu.
jo Podstata vynálezu
Předmětem našeho vynálezu je způsob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého pro viditelnou oblast, jehož podstata spočívá v použití dopujících přísad při hydrolýze síranu titanylu (TiOSO4).
Jako dopující přísady se používají rozpustné soli skandia, ytria, zirkonia, niobu, tantalu nebo lanthanoidů, přičemž právě tyto kovy mají schopnost posunout fotoaktivitu oxidu titaničitého do viditelné oblasti.
Příklady 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 (TiOSO4) a 1 g síranu ceričitého Ce(SO4)2- Roztok byl zředěn na celkový objem 4 I 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 až 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 produktu oxidem ceričitým posune fotoaktivitu do viditelné oblasti.
Příklad 2
V kádince o objemu 5 I se třemi litry destilované vody, okyselené koncentrovanou kyselinou sírovou, bylo rozpuštěno lOOg síranu titanylu (T1OSO4). Výchozí sůl neodymu byla připravena rozpuštěním 1 g oxidu neodymu v minimálním množství zředěné kyseliny chlorovodíkové (1:1) a roztok této soli byl přidán k roztoku síranu titanylu. Výsledný roztok byl zředěn na celkový objem 41 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 až 7,5). Poté byl produkt dekantován vodou, zťiltrován 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 produktu oxidem neodymu posune ťotoaktivitu do viditelné oblasti.
Průmyslová využitelnost
Způsob výroby foto katalyticky 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.

Claims (1)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    30 1. Způsob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titaničitého pro viditelnou oblast světelného spektra, při kterém se ve vodném prostředí hydrolyzuje síran titanylu (TiOSO4) thioacetamidem, hexametyltetraaminem nebo močovinou při teplotě 40 až 100°C a získaný produkt se suší při teplotách do 120 °C, a dále se žíhá pří teplotách do 1000 °C v kyslíkové atmosféře nebo na vzduchu, vyznačující se tím, že se při hydrolýze přidávají rozpustné soli prvků vybraných
    35 ze skupiny Sc, Y, Zr, Nb, Ta a lanthanoidů.
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 CZ20084A3 (cs) 2009-07-15
CZ301406B6 true 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)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3845493A4 (en) * 2018-08-30 2022-06-01 Tayca Corporation TITANIUM SULFATE HYDRATE POWDER, METHOD FOR PRODUCTION OF TITANIUM SULFATE HYDRATE POWDER, METHOD OF PRODUCTION OF AQUEOUS SOLUTION OF TITANIUM SULFATE, METHOD OF PRODUCTION OF ELECTROLYTE SOLUTION AND METHOD OF PRODUCTION OF 'A REDOX BATTERY

Families Citing this family (4)

* 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
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

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0581216A1 (en) * 1992-07-28 1994-02-02 Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. Process for producing particles and coating films of titanium oxide
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

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6956006B1 (en) * 1998-02-24 2005-10-18 Rotem Amfert Negev Ltd. Modified titanium dioxide and a method for its preparation
TW200420499A (en) * 2003-01-31 2004-10-16 Sumitomo Chemical Co A method for producing titanium oxide

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0581216A1 (en) * 1992-07-28 1994-02-02 Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. Process for producing particles and coating films of titanium oxide
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3845493A4 (en) * 2018-08-30 2022-06-01 Tayca Corporation TITANIUM SULFATE HYDRATE POWDER, METHOD FOR PRODUCTION OF TITANIUM SULFATE HYDRATE POWDER, METHOD OF PRODUCTION OF AQUEOUS SOLUTION OF TITANIUM SULFATE, METHOD OF PRODUCTION OF ELECTROLYTE SOLUTION AND METHOD OF PRODUCTION OF 'A REDOX BATTERY
US11753309B2 (en) 2018-08-30 2023-09-12 Tayca Corporation Titanyl sulfate hydrate powder, method for producing titanyl sulfate hydrate powder, method for producing aqueous titanyl sulfate solution, method of producing electrolyte solution, and method for producing redox flow battery

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009082989A1 (en) 2009-07-09
CZ20084A3 (cs) 2009-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010107391A (ru) Прозрачные, стабильные золи диоксида титана
CN107935039B (zh) 一种二氧化钛水性溶胶的制备方法
US8454932B2 (en) Titanium dioxide nanoparticles
CN1935669A (zh) 低温晶化纳米二氧化钛粉体及溶胶的合成方法
CZ301406B6 (cs) Zpusob výroby fotokatalyticky aktivního oxidu titanicitého pro viditelnou oblast svetelného spektra
JP2009227519A (ja) ルチル型酸化チタン微粒子の製造方法
EP1492729B1 (en) Method for preparing a photocatalyst containing titanium dioxide
KR100708812B1 (ko) 아나타제형 이산화티탄 광촉매 제조방법
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
CN111151233B (zh) 一种氧缺陷TiO2常温常压水相制备方法
CN102089246A (zh) 微晶二氧化钛的制备方法
RU2486134C1 (ru) Способ получения фотокаталитически активного диоксида титана
CN107774284B (zh) 水性纳米抗菌光催化钛氧化物复合溶胶的制备方法
CN108339542B (zh) 一种蓝色二氧化钛的制备方法
CZ301227B6 (cs) Prostredek pro povrchovou úpravu predmetu a stavebních prvku nánosem ochranné vrstvy s fotakatalytickým a samocisticím úcinkem a zpusob jeho výroby a aplikace
JP3215698B1 (ja) 可視光応答材料及びその製造方法
KR20160115088A (ko) 이산화티타늄 분말의 제조방법
CN110342573B (zh) 一种立方体氧化钛的制备方法
CN104085919B (zh) 二氧化钛水溶胶的制备方法
CN109731565B (zh) 一种具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶
JP4829771B2 (ja) 球状ペルオキソチタン水和物及び球状酸化チタンの製造方法
WO2013032253A9 (ko) 이산화티타늄 제조방법
CN107445201B (zh) 一种稀土掺杂锐钛矿型二氧化钛微纳球的制备方法
RU2348582C1 (ru) Способ получения модифицированного диоксида титана
Rajashekar Preparation of nanocrystalline titanium dioxide particles from New Zealand ilmenite: a thesis submitted in fulfillment of the requirements for the degree of Master of Engineering in Chemical Engineering and Nanotechnology at Massey University, New Zealand, May 2011

Legal Events

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

Effective date: 20110103