PT106550A

PT106550A - Óxido de titânio não estequiométrico exibindo propriedades fotocatalíticas e anti-bacterianas melhoradas, processo para a sua preparação e utilização do mesmo

Info

Publication number: PT106550A
Application number: PT106550A
Authority: PT
Inventors: Myroslav Bandura
Original assignee: Ntio2 Lda
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2014-03-27
Also published as: PT106550B

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A ÓXIDO DE TITÂNIO NÃO ESTEQUIOMÉTRICO APRESENTANDO PROPRIEDADES FOTOCATALÍTICAS E ANTI-BACTERIANAS MELHORADAS. O ÓXIDO DE TITÂNIO NÃO ESTEQUIOMÉTRICO APRESENTA UMA ÁREA DE SUPERFÍCIE ESPECÍFICA NA GAMA DE 10 - 29 M2.G-1, UM TEOR EM RUTILO NA GAMA 71 - 85% E UMA DIMENSÃO MÉDIA DAS PARTÍCULAS NA GAMA DE 100 - 400 NM. A INVENÇÃO REFERE-SE AINDA AO PROCESSO DE PRODUÇÃO DO REFERIDO ÓXIDO DE TITÂNIO NÃO ESTEQUEOMÉTRICO. O ÓXIDO DE TITÂNIO OBTIDO DE ACORDO COM O PROCESSO DA INVENÇÃO PODE SER UTILIZADO NAS INDÚSTRIAS CERÂMICA E DE TINTAS.

Description

DESCRIÇÃO "ÓXIDO DE ΤΙΤΑΝΙΟ NÃO ESTEQUIOMÉTRICO EXIBINDO PROPRIEDADES FOTOCATALÍTICAS E ΑΝΤΙ—BACTERIANAS MELHORADAS, PROCESSO PARA A SUA PREPARAÇÃO E UTILIZAÇÃO DO MESMO"

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a óxido de titânio não estequiométrico exibindo propriedades fotocataliticas e anti-bacterianas melhoradas, bem como ao seu processo de produção e à utilização do material dele resultante.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 0 dióxido de titânio é o pigmento branco mais importante utilizado como tal na produção de pigmentos, papel e cerâmica. Está também envolvido nas tecnologias de produção de borrachas, plásticos e vários cremes e cosméticos, incluindo preparações protectoras da radiação UV. É sabido que o dióxido de titânio pode ser preparado por hidrólise do cloreto ou sulfato de titânio a baixa temperatura ou pela hidrólise do cloreto de titânio a alta temperatura, sendo a água necessária para a hidrólise proveniente da reacção entre um gás contendo oxigénio (e. g., ar) e hidrogénio, de acordo com a equação (1): 1

TiCl4 + 2H2 + 02 -> TÍO2 + 4 HC1 (1) 0 dióxido de titânio resultante está geralmente presente nas formas cristalinas anatase e rutilo.

Em simultâneo com a reacção (1) pode ocorrer uma outra reacção, descrita pela equação (2): 4 HC1 + 02 -> 2 H20 + 2 Cl2 (2)

As reacções (1) e (2) são responsáveis pela presença de gases ácidos adsorvidos nas partículas de dióxido de titânio. 0 pedido de patente WO 2008141891A1 refere-se a um processo para a produção de Ti02 com actividade de sinterização, em que os caudais de TÍCI4, ar e H2 são seleccionados de modo que na equação: A = 105 { [ (TiCl4 x H2)/(quantidade de ar x gás total)] /BET]}, onde: -as unidades dos caudais molares de TiCl4, H2, ar e gás total são kmol.h-1; -a unidade de BET, a área de superfície específica das partículas de Ti02, é m2.g-1; e -a unidade de A é 105 g.m-2, A esteja compreendido entre 6 e 12.

De acordo com o referido processo, o tetracloreto de titânio é evaporado a uma temperatura inferior a 200 °C, alimentado a uma câmara de mistura e, separadamente, hidrogénio 2 e ar pré-aquecidos a uma temperatura na gama de 50 a 500 °C são também alimentados à câmara de mistura; a mistura de vapor de tetracloreto de titânio, hidrogénio e ar é subsequentemente inflamada num queimador e a chama é queimada numa câmara de reacção.

As partículas de T1O2 obtidas são depois tratadas com vapor de água a uma temperatura na gama de 450 a 550 °C. O produto resultante apresenta uma área de superfície específica de 30 a 65 m2. g~2 e um teor em rutilo de 50 a 70%. A principal desvantagem do processo acima mencionado é a reduzida actividade fotocatalítica e anti-bacteriana do produto resultante.

Além disso, quando este produto sofre calcinação a uma temperatura superior a 800 °C, como, por exemplo, na indústria cerâmica, as referidas propriedades fotocatalíticas e anti-bacterianas serão ainda mais reduzidas. 0 pedido de patente WO 2008076308A1 refere-se a um processo para obter um óxido de titânio exibindo actividade fotocatalítica fazendo reagir um cloreto de titânio (e. g., tetracloreto de titânio) com gás contendo oxigénio (e. g., ar) e hidrogénio (H2) . O hidrogénio está presente em excesso em relação à quantidade estequiometricamente necessária para reagir com o oxigénio (proporção molar H2:C>2 entre 2,02:1 e 2,61:1), e em relação à quantidade estequiometricamente necessária para reagir 3 com o cloreto de titânio (proporção molar TiCl4:H2 entre 1:4 e 1:2) . 0 gás contendo oxigénio é seco, aquecido a 70-100 °C, e saturado com vapor de TÍCI4. O hidrogénio é depois adicionado e a mistura resultante é alimentada a um dispositivo de queima, ocorrendo a reacção de hidrólise a uma temperatura na gama de 700 a 1100 °C. O óxido de titânio resultante é seguidamente tratado com vapor de água a 150-200 °C para remover as quantidades residuais de HC1 e CI2 produzidas na reacção. O produto final compreende partículas de 0,01-0,04 μιη, com uma área de superfície específica de 45 a 75 m2.g_1 e uma actividade f otocatalítica de 1,4 a 3,0 mg.mL-1 .min-1 .m“2 (determinada através da reacção de redução do azul de metileno).

As principais desvantagens do processo acima são a baixa actividade anti-bacteriana do produto, que não satisfaz os requisitos da Norma ISO 27447:2009(E), uma vez que os resultados são inferiores a 93%, insuficiente actividade de sinterização, devida a um baixo teor em rutilo (45-55 % rutilo, sendo o restante anatase) e a elevada área de superfície específica das partículas de TÍO2.

Para além disso, devido à reduzida dimensão das partículas, o produto pode sofrer agregação quando se prepara uma suspensão aquosa, como, por exemplo, na aplicação a materiais cerâmicos, resultando numa distribuição não uniforme do óxido de titânio sobre a superfície do material cerâmico. 4

De acordo com o acima exposto, existe a necessidade de um produto melhorado, que combine níveis elevados de actividade fotocatalítica e anti-bacteriana com alta actividade de sinterização. Um tal produto é particularmente interessante na indústria cerâmica, mas também pode ser utilizado na indústria das tintas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO óxido de titânio não mistura das formas forma de partículas A presente invenção refere-se a estequiométrico, compreendendo uma cristalinas rutilo e anatase, na aglomeradas, caracterizado por ter: • uma área de superfície específica na gama de 10 a 2 9 m2g_1; • um teor em rutilo na gama de 71 a 85% em peso; e • uma dimensão média das partículas na gama de 100 a 400 nm.

Num aspecto da invenção, o óxido de titânio compreende ainda HC1 e CI2 presentes numa razão mássica na gama de 0,30% a 0,60%.

Numa forma de realização, o óxido de titânio tem: • uma área de superfície específica na gama de 15 a 2 5 m2g_1; • um teor em rutilo na gama de 75 a 82% em peso; e 5 • uma dimensão média das partículas na gama de 200 a 300 nm.

Numa outra forma de realização preferida, o óxido de titânio tem: • uma área de superfície específica na gama de 18 a 2 0 m2g-1; • um teor em rutilo na gama de 77 a 80% em peso; e • uma dimensão média das partículas na gama de 240 a 275 nm. A invenção refere-se ainda a um processo de produção do referido óxido de titânio não estequiométrico caracterizado por compreender os passos de: • misturar tetracloreto de titânio, ar seco e hidrogénio, em que a proporção molar entre o tetracloreto de titânio e o oxigénio está compreendida entre 1,0:0,9 e 1,0:0,99 e a proporção molar entre hidrogénio e oxigénio está compreendida entre 4,14:1,0 e 5,56:1,0; • hidrolisar o tetracloreto de titânio por inflamação da referida mistura numa câmara de reacção a uma temperatura na gama de 1110 °C a 1200 °C, para produzir partículas de óxido de titânio; • aglomerar as partículas de óxido de titânio obtidas no passo anterior num coagulador, com um tempo de residência de 20 a 30 s, para produzir partículas aglomeradas de óxido de titânio; e 6 separar os sólidos da corrente gasosa.

Numa forma de realização, o processo compreende os passos de: • misturar tetracloreto de titânio, ar seco e hidrogénio, em que a proporção molar entre o tetracloreto de titânio e o oxigénio está compreendida entre 1,0:0,92 e 1,0:0,97 e a proporção molar entre hidrogénio e oxigénio está compreendida entre 4,52:1,0 e 5,24:1,0; • hidrolisar o tetracloreto de titânio por inflamação da referida mistura numa câmara de reacção a uma temperatura na gama de 1130 °C a 1180 °C, para produzir partículas de óxido de titânio; • aglomerar as partículas de óxido de titânio obtidas no passo anterior num coagulador, com um tempo de residência de 24 a 27 s, para produzir partículas aglomeradas de óxido de titânio.

Numa outra forma de realização preferida, o processo compreende os passos de: • misturar tetracloreto de titânio, ar seco e hidrogénio, em que a proporção molar entre o tetracloreto de titânio e o oxigénio está compreendida entre 1,0:0,93 e 1,0:0,95 e a proporção molar entre hidrogénio e oxigénio está compreendida entre 4,75:1,0 e 4,83:1,0; 7 • hidrolisar o tetracloreto de titânio por inflamação da referida mistura numa câmara de reacção a uma temperatura de 1150 °C, para produzir partículas de óxido de titânio.

Num aspecto da invenção, o processo compreende ainda um passo de pré-aquecimento dos reagentes a uma temperatura na gama de 25 a 50 °C antes do passo de mistura.

Numa forma de realização da invenção, os reagentes são pré-aquecidos a uma temperatura de 40 a 50 °C antes do passo de mistura.

Numa outra forma de realização da invenção, os reagentes são pré-aquecidos a uma temperatura de 50 °C antes do passo de mistura. A invenção também se refere à utilização do óxido de titânio obtido de acordo com o processo da presente invenção para o revestimento de artigos cerâmicos, sendo o óxido de titânio aplicado sobre a superfície do artigo cerâmico a uma taxa de deposição de 0,5 a 4,0 g de óxido de titânio por metro quadrado de superfície do artigo cerâmico.

Numa forma de realização, a taxa de deposição do óxido de titânio sobre a superfície do artigo cerâmico é de 0,9 a 2,0 g de óxido de titânio por metro quadrado de superfície do artigo cerâmico.

Numa outra possível utilização, o óxido de titânio é incorporado na produção de tinta, estando a concentração do óxido de titânio na tinta compreendida entre 5 e 20% em peso. A utilização do óxido de titânio da presente invenção resulta em artigos cerâmicos e tintas possuindo propriedades fotocatalíticas e anti-bacterianas substancialmente melhoradas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um óxido de titânio exibindo propriedades fotocatalíticas e anti-bacterianas melhoradas; ao processo de produção do referido óxido de titânio por hidrólise de tetracloreto de titânio (TÍCI4) numa chama de ar-hidrogénio, com défice de oxigénio; e à utilização do material resultante na indústria cerâmica e na indústria das tintas. A actividade fotocatalítica das partículas é medida pelo tempo necessário para a redução do azul de metileno à temperatura ambiente (300 K) , como descrito na página 7 do pedido de patente internacional WO 2008/076308. A definição anterior requer a determinação da área de superfície específica. A área de superfície específica, medida m2.g_1, é obtida através de medições de adsorção de gás, de acordo com a teoria de Brunauer-Emmett-Teller e é designada por área de superfície específica BET ou SBet · A dimensão média das partículas é obtida a partir da distribuição das dimensões das partículas medida com um instrumento "sedigraph" em que raios X são utilizados para 9 determinar a velocidade de deposição das partículas, a partir da qual as respectivas dimensões são calculadas utilizando a lei de Stokes. A actividade anti-bacteriana é medida de acordo com a Norma ISO 27447:2009 (E) (Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Test method for antibacterial activity of semiconducting photocatalytic materiais).

Salvo menção em contrário, as percentagens utilizadas na presente descrição referem-se a percentagens em peso.

Independentemente da apresentação explícita de uma expressão quantitativa "cerca de X", qualquer valor X apresentado no decurso da presente descrição deve ser interpretado como um valor aproximado do valor X real, uma vez que tal aproximação ao valor real seria razoavelmente esperada pelo especialista na técnica devido a condições experimentais e/ou de medição que introduzem desvios ao valor real.

Surpreendentemente verificou-se que, quando a reacção de hidrólise do TiCl4 é levada a cabo em condições não estequeométricas, com défice de oxigénio, nomeadamente quando a proporção molar entre o tetracloreto de titânio e o oxigénio se situa entre 1:0,90 e 1:0,99, se obtém um óxido de titânio não estequiométrico que combina elevados níveis de actividade fotocatalitica e anti-bacteriana com alta actividade de sinterização.

Na presente descrição, a expressão "óxido de titânio" refere-se a um óxido de titânio não estequiométrico com a 10 fórmula geral TiO(2-X), em que x, relacionado com o défice de oxigénio, se situa no intervalo entre 0,02 a 0,2.

De acordo com a presente invenção, o processo para a produção de óxido de titânio compreende os passos de: a) Preparação dos reagentes

Os reagentes tetracloreto de titânio, ar e hidrogénio são previamente secos, aquecidos a uma temperatura na gama de 25 a 50 °C, de um modo preferido de 40 a 50 °C, de um modo mais preferido 50 °C e homogeneizados numa câmara de mistura. b) Hidrólise a temperatura elevada A principal transformação fisico-quimica do processo é a hidrólise de tetracloreto de titânio numa chama de ar-hidrogénio, com défice de oxigénio, como acima referido. A temperatura da reacção situa-se na gama de 1110 a 1200 °C, de um modo preferido 1130-1180 °C, de um modo mais preferido 1150 °C, e as proporções molares dos reagentes são: -N (TiCl4) :N (O2) = 1,0:0,9 a 1,0:0,99, de um modo preferido N (TiCl4) :N (02) = 1,0 : 0, 92 a 1,0:0,97; de um modo mais preferido N(TiCl4) :N(02) = 1,0:0,93 a 1,0:0,95; e, -Ν(Η2):Ν(θ2> = 4,14:1,0 a 5,56:1,0, de um modo preferido N(H2):N(02) = 4, 52:1,0 a 5,24:1,0; de um modo mais preferido N(H2):N(02) = 4, 75:1, 0 a 4,83:1,0. 11

Como resultado da reacção obtêm-se partículas intermediárias de óxido de titânio com dimensões na gama de 5 a 40 nm. c) Aglomeração

Os produtos obtidos no passo anterior são arrefecidos de 1110 - 1200 °C para 150 - 250 °C (de um modo preferido para 170 - 200 °C) e alimentados ao coagulador com uma velocidade de gás de 2 a 4 m.s-1. O tempo de residência dos produtos da reacção no interior do coagulador está compreendido entre 20 e 30 s (de um modo preferido entre 24 a 27 s), permitindo a aglomeração das partículas intermediárias em partículas aglomeradas com uma dimensão média na gama de 100 to 400 nm, e uma área de superfície específica BET, Sbet/· na gama de 10 - 2 9 m2. g_1. d) Separação das partículas sólidas aglomeradas da corrente gasosa.

Deve notar-se que, contrariamente aos processos do estado da técnica anterior, o óxido de titânio resultante do processo da presente invenção não é sujeito a um tratamento adicional com vapor de água para remover os gases ácidos (HC1 e Cl2) formados na reacção, do que resulta um tempo de ciclo mais curto, custos de produção mais reduzidos e melhoria na actividade anti-bacteriana do óxido de titânio resultante. O óxido de titânio obtido de acordo com o processo acima descrito apresenta as seguintes características: 12 - Dimensão média das partículas na gama de 100 - 400 nm, de um modo preferido na gama de 200 - 300 nm, de um modo mais preferido na gama de 240 - 275 nm; - Área de superfície específica, SBet = 10 - 2 9 m2g 1, de um modo preferido SBet =15-25 m2g_1, de um modo mais preferido SBEt = 18 - 2 0 m2g_1; - Proporção entre rutilo e anatase entre 71:29% e 85:15%, de um modo preferido entre 75:25% e 82:18%, de um modo mais preferido entre 77:23% e 80:20%; - Razão mássica de gases ácidos (HC1 and CI2) adsorvidos na gama de 0,30 - 0,60%.

Numa forma de realização da invenção, o tetracloreto de titânio pode ser substituído por um material conhecido pela designação de "resíduo de destilação" ou "tetracloreto de titânio não refinado", obtido como produto secundário da produção de titânio metálico. O referido "resíduo de destilação" compreende tetracloreto de titânio e cloretos de outros metais, como, por exemplo, silício, ferro, e/ou vanádio. A composição típica do "resíduo de destilação" compreende 99,9 % TiCl4, 0, 002 % FeCl3, 0,005 % SiCl4 e 0, 002 % VC13. 0 óxido de titânio obtido de acordo com o processo acima descrito pode ser utilizado nas indústrias cerâmica e de tintas.

De modo a obter produtos cerâmicos que exibam a desejada actividade anti-bacteriana, uma suspensão aquosa compreendendo o óxido de titânio obtido de acordo com o processo da presente invenção e um adesivo é pulverizada sobre a superfície do 13 material cerâmico previamente aquecido a 120-150 °C, de tal modo que a taxa de deposição do óxido de titânio sobre a superfície do artigo cerâmico esteja compreendida na gama de 0,5 a 4,0 g.m”2, de um modo preferido na gama de 0,9 a 2,0 g.m”2.

Os artigos cerâmicos são depois submetidos a um tratamento térmico de acordo com um perfil de temperaturas conhecido dos especialistas na técnica. A actividade anti-bacteriana dos artigos cerâmicos resultantes, medida de acordo com a Norma ISO 27447:2009(E) em 4 horas contra Escherichia coli ATCC 25922, é superior a 95%, o que constitui um valor surpreendentemente elevado nunca atingido nos produtos do estado da técnica anterior.

EXEMPLOS

Os exemplos seguintes ilustram o processo de produção de óxido de titânio de acordo com a presente invenção.

Exemplo 1 26,95 m3. h”1 (PTN) de ar seco (252,05 kmol.h”1 02) a 45 °C foram colocados em contacto com vapor de tetracloreto de titânio, fazendo passar o ar seco sobre 0,030 m3.h_1 (272,99 kmol.h”1) de T1CI4 pré-aquecido a 45 °C, e, seguidamente, misturados com 25,72 m3.h_1 (PTN) de hidrogénio (1148,21 kmol.tT1), homogeneizados numa câmara de mistura e alimentados a um queimador, onde a mistura é inflamada e feita reagir a uma temperatura de 1170 °C numa câmara de reacção. 14

As partículas intermediárias de óxido de titânio foram submetidas a aglomeração com um tempo de residência no coagulador de 24 s, e em seguida arrefecidas. 0 óxido de titânio assim obtido apresenta as seguintes propriedades: -Actividade fotocatalítica específica = 3,2 mg.mLf1 .min-1 .irT2; -Área de superfície especifica, SBet = 24 m2g-1; -Proporção entre rutilo e anatase = 75:25; -Dimensão média das partículas = 218 nm; -Razão mássica de cloro = 0,45%.

Exemplo 2 2 7, 73 m3.h_1 (PTN) de ar seco (259,34 kmol. h 1 C>2) a 50 °C foram colocados em contacto com vapor de tetracloreto de titânio, fazendo passar o ar seco sobre 0,030 m3. h-1 (272,99 kmol.h-1) de TiCl4 pré-aquecido a 50 °C, e, seguidamente, misturados com 27, 88 m3.h_1 (PTN) de hidrogénio (1244, 83 kmol.h-1), homogeneizados numa câmara de mistura e alimentados a um queimador, onde a mistura é inflamada e feita reagir a uma temperatura de 1150 °C numa câmara de reacção.

As partículas intermediárias de óxido de titânio foram submetidas a aglomeração com um tempo de residência no coagulador de 27 s, e em seguida arrefecidas. O óxido titânio assim obtido apresenta as seguintes propriedades: 15 -Actividade fotocatalítica específica = 3,3 mg.mLT1 .min-1 .m-2; -Área de superfície específica, SBet = 20 m2g-1; -Proporção entre rutilo e anatase = 78:22; -Dimensão média das partículas = 247 nm; -Razão mássica de cloro = 0,50%.

Exemplo 3 28, 86 m3.h-1 (PTN) de ar seco (269,91 kmol.h-1 02) , pré- aguecido a 50 °C, 0, 030 m3.h-1 de tetracloreto de titânio não refinado (272, 72 kmol.h-1) e 31,80 m3.h-1 (PTN) de hidrogénio (1419,73 kmol.h-1) foram alimentados a um gueimador tal como descrito no exemplo 1 e a mistura feita reagir a uma temperatura de 1125 °C numa câmara de reacção.

As partículas intermediárias de óxido de titânio foram submetidas a aglomeração com um tempo de residência no coagulador de 20 s, e em seguida arrefecidas. O óxido titânio assim obtido apresenta as seguintes propriedades: -Actividade fotocatalítica específica = 3,5 mg.mL-1.min-1.m-2; -Area de superfície especifica, SBet = 28 m g ; -Proporção entre rutilo e anatase = 73:27; -Dimensão média das partículas = 152 nm; -Razão mássica de cloro = 0,59%.

Os exemplos seguintes ilustram a utilização do óxido de titânio obtido de acordo com o processo da presente invenção nas indústrias cerâmica e de tintas. 16

Exemplo 4 (indústria cerâmica)

Uma suspensão aquosa contendo 63 % de sólidos foi preparada misturando 37 partes de água, 6,3 partes de óxido de titânio obtido de acordo com o exemplo 1 e 56,7 partes de um adesivo inorgânico com a seguinte composição química: 45,3- 49, 0% Si02; 15,2-18,7% A1203; 23,0-24, 9% BaO; 4,6-6,8% CaO; 5,8-7,5% Na20. A suspensão acima descrita foi aplicada, por pulverização, sobre a superfície de uma artigo cerâmico, previamente aquecida a 150 °C, à taxa de deposição de 11,8 g de sólidos (1,18 g de Ti02) por metro quadrado de superfície. O artigo cerâmico assim revestido foi depois sujeito a um tratamento térmico de acordo com o seguinte perfil de temperaturas: • Aquecer desde 150 °C a 880 °C em 17 min 02 s; • Aquecer desde 880 °C a 1010 °C em 13 min 05 s; • Aquecer desde 1010 °C a 1175 °C em 2 min 37 s; • Aquecer desde 1175 °C a 1205 °C em 2 min 37 s; • Manter a temperatura em 1205 °C durante 2 min 37 s; • Arrefecer desde 1205 °C a 1110 °C em 2 min 37 s; • Arrefecer desde 1110 °C a 550 °C em 4 min 37 s; • Manter a temperatura em 550 °C durante 19 min 48 s. A actividade anti-bacteriana do artigo cerâmico resultante, medida de acordo com a Norma ISO 27447:2009(E) em 4 horas contra Escherichia coli ATCC 25922, foi de 98%. 17

Exemplo 5 (indústria de tintas)

Uma tinta acrílica foi preparada misturando 39 partes de água, 9,15 partes de óxido de titânio obtido de acordo com o exemplo 1 e 51,85 partes de uma mistura de base acrílica. A tinta acrílica assim obtida apresenta a seguinte composição:

Emulsão acrílica polimérica (50% em água), como agente ligante - 49,4 %; Óxido de titânio - 15,0 %

Carbonato de cálcio com uma dimensão média de partícula de 5 pm, como inerte - 15,0 %;

Argilite, como material gelificante - 3,0 %;

Monoisobutirato de 2,2,4-trimetil-l,3-pentanodiol, comercialmente disponível como Texanol™, de Eastman Chemical Company, como coalescente - 0,8 %; Água -14,3 %; - Agente dispersante para facilitar a mistura dos componentes e estabilizar a dispersão de sólidos em água - 0,5 %;

Etilenoglicol, como anti-congelante - 1,5 %;

Modificador de viscosidade, para favorecer uma aplicação uniforme da tinta - 0,4 %; e, NH4OH-0,1 %, para ajustar o pH na gama de 7 a 8. A tinta acrílica acima descrita, incorporando 15% de óxido de titânio obtido de acordo com o exemplo 1, foi misturada com água e a suspensão resultante aplicada, por pulverização, sobre 18 a superfície de um artigo metálico de modo a obter uma camada de tinta homogénea revestindo toda a superfície do artigo. 24 h. resultante, medida de em 4 horas contra 0 artigo assim obtido foi seco durante A actividade anti-bacteriana do artigo acordo com a Norma ISO 27447:2009(E) Escherichia coli ATCC 25922, foi de 97%. 27 de Setembro de 2012 19

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Óxido de titânio não estequiométrico, compreendendo uma mistura das formas cristalinas rutilo e anatase, na forma de partículas aglomeradas, caracterizado por ter: • uma área de superfície específica na gama de 10 a 2 9 m2g_1; • um teor em rutilo na gama de 71 a 85% em peso; e • uma dimensão média das partículas na gama de 100 a 400 nm.
2. Óxido de titânio não estequiométrico de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizado por compreender ainda HC1 e CI2 presentes numa razão mássica na gama de 0,30% a 0,60%.
3. Óxido de titânio não estequiométrico de acordo com as reivindicações n° 1 ou 2, caracterizado por ter: • uma área de superfície específica na gama de 15 a 2 5 m2g_1; • um teor em rutilo na gama de 75 a 82% em peso; e • uma dimensão média das partículas na gama de 200 a 300 nm.
4. Óxido de titânio não estequiométrico de acordo com as reivindicações n° 1 ou 2, caracterizado por ter: uma área de superfície específica na gama de 18 a 2 0 m2g_1; • um teor em rutilo na gama de 77 a 80% em peso; e • uma dimensão média das partículas na gama de 240 a 275 nm.
5. Processo de produção do óxido de titânio não estequiométrico tal como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por compreender os passos de: • misturar tetracloreto de titânio, ar seco e hidrogénio, em que a proporção molar entre o tetracloreto de titânio e o oxigénio está compreendida entre 1,0:0,9 e 1,0:0,99 e a proporção molar entre hidrogénio e oxigénio está compreendida entre 4,14:1,0 e 5,56:1,0; • hidrolisar o tetracloreto de titânio por inflamação da referida mistura numa câmara de reacção a uma temperatura na gama de 1110 °C a 1200 °C, para produzir partículas de óxido de titânio; • aglomerar as partículas de óxido de titânio obtidas no passo anterior num coagulador, com um tempo de residência de 20 a 30 s, para produzir partículas aglomeradas de óxido de titânio; e • separar os sólidos da corrente gasosa.
6. Processo de acordo com reivindicação n° 5 caracterizado por compreender os passos de: 2 • misturar tetracloreto de titânio, ar seco e hidrogénio, em que a proporção molar entre o tetracloreto de titânio e o oxigénio está compreendida entre 1,0:0,92 e 1,0:0,97 e a proporção molar entre hidrogénio e oxigénio está compreendida entre 4,52:1,0 e 5,24:1,0; • hidrolisar o tetracloreto de titânio por inflamação da referida mistura numa câmara de reacção a uma temperatura na gama de 1130 °C a 1180 °C, para produzir partículas de óxido de titânio; • aglomerar as partículas de óxido de titânio obtidas no passo anterior num coagulador, com um tempo de residência de 24 a 27 s, para produzir partículas aglomeradas de óxido de titânio.
7. Processo de acordo com a reivindicação n° 6, caracterizado por compreender os passos de: • misturar tetracloreto de titânio, ar seco e hidrogénio, em que a proporção molar entre o tetracloreto de titânio e o oxigénio está compreendida entre 1,0:0,93 e 1,0:0,95 e a proporção molar entre hidrogénio e oxigénio está compreendida entre 4,75:1,0 e 4,83:1,0; • hidrolisar o tetracloreto de titânio por inflamação da referida mistura numa câmara de reacção a uma temperatura de 1150 °C, para produzir partículas de óxido de titânio. 3