RU2431604C2 - СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ TiO2 В ФОРМЕ НАНОЧАСТИЦ И ДИСПЕРСИИ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПОЛУЧЕНЫ ЭТИМ СПОСОБОМ - Google Patents

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ TiO2 В ФОРМЕ НАНОЧАСТИЦ И ДИСПЕРСИИ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПОЛУЧЕНЫ ЭТИМ СПОСОБОМ Download PDF

Info

Publication number
RU2431604C2
RU2431604C2 RU2008135345/05A RU2008135345A RU2431604C2 RU 2431604 C2 RU2431604 C2 RU 2431604C2 RU 2008135345/05 A RU2008135345/05 A RU 2008135345/05A RU 2008135345 A RU2008135345 A RU 2008135345A RU 2431604 C2 RU2431604 C2 RU 2431604C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nanoparticles
method according
tio
dispersions
titanium alkoxide
Prior art date
Application number
RU2008135345/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008135345A (ru
Inventor
Джованни БАЛДИ (IT)
Джованни БАЛДИ
Марко БИТОССИ (IT)
Марко БИТОССИ
Андреа БАРЦАНТИ (IT)
Андреа БАРЦАНТИ
Original Assignee
Колороббия Италия С.П.А.
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
Priority to IT000030A priority Critical patent/ITFI20060030A1/it
Priority to ITFI2006A000030 priority
Application filed by Колороббия Италия С.П.А. filed Critical Колороббия Италия С.П.А.
Publication of RU2008135345A publication Critical patent/RU2008135345A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2431604C2 publication Critical patent/RU2431604C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B01J35/002Catalysts characterised by their physical properties
    • B01J35/004Photocatalysts
    • 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
    • B01J37/0215Coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES, OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23Oxides
    • C03C17/245Oxides by deposition from the vapour phase
    • C03C17/2456Coating containing TiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES; PREPARATION OF CARBON BLACK; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36Compounds of titanium
    • C09C1/3607Titanium dioxide
    • C09C1/3669Treatment with low-molecular organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • 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
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/22Rheological behaviour as dispersion, e.g. viscosity, sedimentation stability
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/90Other properties not specified above
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES, OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/20Materials for coating a single layer on glass
    • C03C2217/21Oxides
    • C03C2217/212TiO2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES, OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/70Properties of coatings
    • C03C2217/71Photocatalytic coatings

Abstract

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ приготовления дисперсий наночастиц TiO2 в форме анатаза заключается в том, что алкоксид титана при нагреве вводят в реакцию с водой в присутствии минеральной кислоты и неионного поверхностно-активного вещества. Алкоксид титана выбирают из группы, состоящей из метоксида, этоксида, н-пропоксида, изопропоксида, н-бутоксида и изобутоксида титана. Минеральной кислотой является галогеновая кислота. Поверхностно-активные вещества обладают полярной функциональной группой типа простого или сложного эфира. Мольное отношение алкоксид титана/галогеновая кислота составляет от 0,005 до 15. В альтернативном варианте способа к раствору, содержащему алкоксид титана, минеральную кислоту и поверхностно-активное вещество, добавляют соль переходного металла, например Ag или Cu, или Ce, и получают дисперсии наночастиц TiO2 в воде, в которых Ti допирован указанным металлом. Полученные указанным способом дисперсии наночастиц TiO2 применяют для получения фотокаталитических покрытий на поверхности, которая требует такой обработки, а также для фотокаталитической очистки газов и жидкостей от загрязнителей. Способ позволяет получить дисперсии наночастиц TiO2, которые не обнаруживают слипания, коагуляции и осаждения твердого материала даже после продолжительного хранения дисперсионного продукта, а также являются однородными, проявляют фотокаталитическую активность и являются прозрачными. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способам приготовления соединений в форме нанометрических частиц и, в частности, к способу приготовления дисперсий TiO2 в форме наночастиц.

Уровень техники

Диоксид титана представляет собой белый пигмент с очень высокой кроющей способностью, используемый, в частности, в красках и в производстве бумаги и синтетического каучука. К недавним областям применениям диоксида титана относится попытка использовать его фотокаталитическую активность, иными словами, способность под воздействием ультрафиолетового света генерировать частицы радикалов, способных катализировать окислительное разложение вредных или токсичных веществ типа бензола, диоксина и других органических загрязнителей, а также и неприятных и болезнетворных веществ, таких как плесень и бактерии. Это свойство может быть широко использовано в экологии: от борьбы с загрязнителями и до моющих средств и стерилизации продуктов.

Для этих применений диоксид титана используют в виде покрытия на поверхностях, которые должны быть обработаны с целью достижения максимального фотокаталитического эффекта. Кристаллическая форма диоксида титана, называемая анатазом, является наиболее распространенной для такого типа применения, так как, будучи химически устойчивой и легкодоступной, она обладает также фотокаталитической активностью, которая выше, чем у двух других кристаллических форм: рутила и брукита.

С другой стороны, перекрывание спектра поглощения диоксида титана, даже в форме анатаза, с солнечным спектром не слишком велико и это выражается в низких уровнях фотокаталитической эффективности. По этой причине делались разные попытки модифицирования TiO2, например, допируя его другими металлами или получая это соединение в форме наночастиц. Это, действительно, в значительной степени увеличивает площадь поверхности и вместе с тем фотокаталитическую эффективность.

Существует несколько способов получения TiO2 - анатаза, в том числе в форме наночастиц порошка TiO2. Чтобы порошок был пригодным для приготовления фотокаталитических покрытий, он должен быть диспергирован в подходящем растворителе и смешан с другими возможными добавками для улучшения адгезии покрытия. Но это становится причиной коагуляции частиц диоксида титана, не позволяя сохранять фотокаталитическую эффективность и активность материала частиц. Кроме того, в течение определенного периода времени частицы TiO2 в этих дисперсиях проявляют склонность к оседанию на дне контейнеров, где они хранятся, создавая проблемы устойчивости при хранении.

Наряду с этим, в итальянской патентной заявке FI №2004А252 (на имя настоящего заявителя) описывается способ, позволяющий получать устойчивые дисперсии наночастиц диоксида титана в форме анатаза, где в качестве растворителей используют воду и подходящие комплексообразующие растворители.

Раскрытие изобретения

Недавно заявителем был разработан способ получения наночастиц диоксида титана в форме анатаза, уже диспергированного только в одной воде и непосредственно пригодного для приготовления фотокаталитических покрытий. Дисперсии, получаемые способом согласно изобретению, не приводили к коагуляции частиц даже после продолжительного хранения, позволяя тем самым получать покрытия, которые поддерживали фотокаталитическую активность материала частиц благодаря однородности дисперсии.

Таким образом, целью настоящего изобретения является способ приготовления дисперсий наночастиц диоксида титана в форме анатаза в воде, в котором алкоксид титана вводят в реакцию при нагреве с водой в присутствии минеральной кислоты и неионного поверхностно-активного вещества и, в случае необходимости, в заключение объем раствора уменьшают. Еще одной целью изобретения является применение дисперсий наночастиц диоксида титана в форме анатаза в воде, получаемых с помощью этого способа, а именно их применение для приготовления фотокаталитических поверхностных покрытий для фотокаталитической очистки газов и жидкостей от загрязнителей и для приготовления состава для косметики, который обеспечивает защитное действие человеческой коже от солнечных лучей.

Характеристики и преимущества изобретения иллюстрируются в деталях в приведенном ниже описании.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет дифрактограмму порошка высушенного продукта, на которой ось Y показывает интенсивность облучения, а ось X показывает амплитуду угла падения облучения. Этот анализ демонстрирует, каким образом кристаллический диоксида титана в форме анатаза получают с использованием настоящего способа.

Осуществление изобретения

Способ настоящего изобретения способен давать в итоге TiO2 в форме анатаза размером от 30 до 50 нм. Измерение частиц осуществляли с помощью различных известных специалистам методов, таких как дифракция рентгеновских лучей (XRD), сканирующая электронная микроскопия с автоэмиссионной пушкой (FEG-SEM), трансмиссионная электронная микроскопия (ТЕМ) и динамическое светорассеяние (DLS). В отличие от дисперсий, приготовляемых диспергированием нанометрических порошков в смесях растворителей или в воде, настоящие дисперсии не обнаруживают признаков слипания или коагуляции и осаждения твердого материала даже после продолжительных периодов хранения дисперсионного продукта.

Преимущества, которые могут быть получены с дисперсиями этого типа, очевидны и обусловлены фотокаталитической эффективностью и однородностью покрытий, которые могут быть приготовлены с помощью этих дисперсий. Индекс дисперсии, который может быть получен с использованием способа согласно настоящему изобретению, измеренный методами динамического светорассеяния (DLS), ниже 0,3 и, таким образом, дисперсия согласно изобретению отличается от дисперсий, получаемых с использованием существующих способов, состоящих в приготовлении порошка наночастиц с последующим диспергированием в растворителе.

Алкоксид титана, используемый в качестве исходного продукта в настоящем способе, может быть выбран из группы, состоящей из метоксида, этоксида, н-пропоксида, изопропоксида, н-бутоксида и изобутоксида титана. Особо предпочтителен изопропоксид титана, так как он дешевле и лучше реагирует в условиях, применяемых в настоящем способе.

Неионными ПАВ являются ПАВ, состоящие из неполярной части и полярной функциональной группы, не способного ионизироваться простого эфира, сложного эфира, простого эфира - сложного эфира. Особо предпочтителен Тритон Х-100 (ТХ-100).

Выражение «минеральная кислота», согласно изобретению, относится, например, к кислоте, выбираемой из группы, состоящей из хлористоводородной кислоты, азотной кислоты, серной кислоты, хлорной кислоты, бромистоводородной кислоты и йодистоводородной кислоты. Предпочтительно используются галогеновые кислоты и, в частности, хлористоводородная кислота.

Алкоголятное мольное отношение алкоксид титана/минеральная кислота составляет от 0,005 до 15 и предпочтительно от 5 до 6.

Температура реакции лежит в пределах от 15 до 95°C и преимущественно равна 45-55°C.

Время реакции составляет от 12 до 72 часов и, преимущественно, 24 часа.

В случае необходимости при их применении для получения покрытий настоящие дисперсии могут составляться с использованием добавок и разбавителей, традиционно используемых в области поверхностных покрытий, таких как улучшающие адгезию агенты или растворители, например вода, для получения требуемой степени разбавления.

С другой стороны, в случае применения настоящих дисперсий для очистки жидких или газообразных продуктов от загрязнителей дисперсии адсорбируются, соответственно, на силикагелевой подложке или на какой-либо другой подходящей неорганической подложке с адсорбентными характеристиками, которую затем погружают в жидкость или помещают в ее первоначальном или разбавленном состоянии в контейнеры, через которые барботируют очищаемый газ.

Подложки, на которые могут наноситься поверхностные покрытия, приготовленные из настоящей дисперсии, могут варьироваться в широких пределах: от изделий из тканых волокон в рулонах или уже выполненных в виде одежды до керамических изделий, а также в виде подложек из стекла, металла, зеркальной поверхности и подобных им материалов.

Фотокаталитическая активность поверхностного покрытия согласно настоящему изобретению объясняется как результат воздействия на это покрытие светом с соответствующей длиной волны, как правило, менее 388 нм, что сообщает поверхности после воздействия УФ-светом антибактериальные, бактериостатические и супергидрофильные свойства. Действительно, подложки, покрытые TiO2, демонстрируют полное отсутствие водоотталкивающей способности, так называемую супергидрофильную способность, что делает обработанные TiO2 поверхности самоочищающимися.

Наряду с этим, поскольку частицы TiO2 имеют исключительно малый размер, настоящие дисперсии практически прозрачны, что сохраняет внешний вид поверхности, на которую они нанесены, полностью неизменным. Прозрачность делает также изделие подходящим для применения в области косметики для приготовления солнечных фильтров с высокими уровнями защиты от УФ-лучей.

Еще одним преимуществом настоящих дисперсий является их поведение при высоких температурах. Действительно, нанесение поверхностного покрытия на керамические подложки требует высокотемпературной обработки подложки, на которую нанесена дисперсия, причем настоящие дисперсии сохраняют абсолютно такие же внешний вид, кристаллическую форму анатаза и природу наночастиц покрытия, какими они были до операции нагрева.

Согласно одному из конкретных вариантов осуществления настоящего способа Ti может быть допирован металлом, выбранным из ряда переходных металлов, в частности из Ag, Cu и Ce, путем добавления к исходному раствору соли одного из этих металлов. В этом случае способ приведет к образованию дисперсии TiO2, допированной Ag, Cu или Ce, которые способны проявлять собственную каталитическую активность даже без лучей УФ-света.

Ниже даются некоторые примеры изобретения в качестве его иллюстрации, которые ни в коем случае не следует рассматривать как ограничительные.

Пример 1

5 г концентрированной НСl, 7,5 г ТХ-100 и воду до общего веса 750 г помещают в 2-л реактор, обогреваемый циркулирующим во внешней рубашке диатермическим маслом. Доводят температуру до 50°C и в этот момент очень быстро добавляют 50 г Ti[OCH(CH3)2]4 (TIP), наблюдая немедленное образование белого хлопьевидного осадка. Через 7 часов образуется очень устойчивый прозрачный золь.

Идентификация

Идентификация осуществляется путем определения концентрации присутствующего в растворе диоксида титана методом спектроскопии с индуктивно связанной плазмы (ICP) и определения размера частиц методом динамического светорассеяния (DLS).

Концентрация: 1,5 вес % TiO2

Размер: 36,67 нм с индексом полидисперсности=0,282

Пример 2

5 г концентрированной НСl, 7,5 г ТХ-100 и воду до общего веса 750 г помещают в 2-л реактор, обогреваемый циркулирующим во внешней рубашке диатермическим маслом. Доводят температуру до 50°C и в этот момент очень быстро добавляют 50 г TIP, наблюдая немедленное образование белого хлопьевидного осадка.

Через 24 часа образуется очень устойчивый прозрачный золь.

Идентификация

Концентрация: 1,45 вес.% TiO2

Размер: 30,26 нм с индексом полидисперсности=0,216

Пример 3

500 мл продукта, полученного гидролизным синтезом, помещают в роторный испаритель типа Rotavapor и концентрируют. Нагревают емкость до 40°C и с помощью масляного насоса создают в емкости вакуум.

Получают 110 мл раствора.

Идентификация

Концентрация: 6,69 вес.% TiO2

Размер: 26,72 нм с индексом полидисперсности=0,269

Пример 4

5 г концентрированной HCl, 1,0 г ТХ-100 и воду до общего веса 936 г помещают в 2-л реактор, обогреваемый циркулирующим во внешней рубашке диатермическим маслом. Поднимают температуру до 50°C и в этот момент очень быстро добавляют 64 г TP, наблюдая немедленное образование белого хлопьевидного осадка.

Через 24 часа образуется очень устойчивый прозрачный золь.

Идентификация

Концентрация: 1,8 вес.% TiO2 Размер: 49,62 нм с индексом полидисперсности=0,246

Пример 5

5 г концентрированной НСl и воду до общего веса 936 г помещают в 2-л реактор, обогреваемый циркулирующим во внешней рубашке диатермическим маслом. Поднимают температуру до 50°C и в этот момент очень быстро добавляют 64 г TIP, наблюдая немедленное образование белого хлопьевидного осадка.

Через 24 часа образуется очень устойчивый прозрачный золь.

Идентификация

Концентрация: 1,8 вес.% TiO2

Размер: 52,71 нм с индексом полидисперсности=0,286

Пример 6

Нанесение дисперсии наночастиц TiO2 в воде на ткань

Полученная как описано в примерах 1-5 суспензия может найти применение для обработки тканей и придания им способности поглощать ультрафиолетовое излучение, которое является вредным для кожи, снижая тем самым риск развития рака кожи.

15 кг 0,5 М раствора ацетата натрия и 0,5 кг Pimasil (силоксановой смолы) добавляют к 13 кг продукта, приготовленного в воде и сконцентрированного до 6%. Полученную смесь наносят на ткань набивочным способом, после чего высушивают на ширильной машине. Полученная таким образом ткань характеризуется значением фактора защиты от УФ-излучения (UPF) близким к 20-кратному по отношению к необработанной ткани того же типа.

Пример 7

Нанесение дисперсии наночастиц TiO2 в воде на керамические или стеклянные поверхности

Полученная как описано в примерах 1-5 суспензия может быть нанесена на керамические или стеклянные поверхности (с помощью распыления или метода погружения) в начальной концентрации или при разбавлении (водой или спиртом). Полученная поверхность сохраняет свои первоначальные характеристики благодаря тому, что наносимый слой полностью прозрачен. Поверхность приобретает все функции с фотокаталитическими характеристиками: самоочищение, противобактериальную активность и способность разрушать органические загрязнители.

Claims (18)

1. Способ приготовления дисперсий наночастиц TiO2 в форме анатаза, в котором алкоксид титана при нагреве вводят в реакцию с водой в присутствии минеральной кислоты и неионного поверхностно-активного вещества.
2. Способ по п.1, в котором упомянутый алкоксид титана выбирают из группы, состоящей из метоксида, этоксида, н-пропоксида, изопропоксида, н-бутоксида и изобутоксида титана.
3. Способ по п.2, в котором указанным алкоксидом титана является изопропоксид титана.
4. Способ по п.1, в котором упомянутой минеральной кислотой является галогеновая кислота.
5. Способ по п.4, в котором упомянутой минеральной кислотой является НСl.
6. Способ по п.1, в котором упомянутые поверхностно-активные вещества обладают полярной функциональной группой типа простого или сложного эфира.
7. Способ по п.6, в котором указанным поверхностно-активным веществом является Тритон Х-100.
8. Способ по п.1, в котором мольное отношение алкоксид титана/галогеновая кислота составляет от 0,005 до 15.
9. Способ по п.8, в котором мольное отношение алкоксид титана/галогеновая кислота составляет от 5 до 6.
10. Способ по п.1, в котором температура реакции лежит в пределах от 15 до 95°С, а время реакции составляет от 12 до 72 ч.
11. Способ по п.10, в котором температура реакции лежит в пределах от 45 до 55°С, а время реакции равно 24 ч.
12. Способ по п.1, в котором к раствору, содержащему алкоксид титана, минеральную кислоту и поверхностно-активное вещество, добавляют соль Ag, или Cu, или Ce.
13. Дисперсии наночастиц TiO2 в форме анатаза в воде, полученные способом по п.1.
14. Дисперсии наночастиц TiO2 в воде, полученные способом по п.12, в которых Ti допирован металлом, выбираемым из ряда переходных металлов.
15. Дисперсии по п.14, в которых упомянутый переходный металл выбирают из группы, состоящей из Ag, Cu и Ce.
16. Применение дисперсий наночастиц TiO2 по п.13 для получения фотокаталитических покрытий на поверхности, которая требует такой обработки.
17. Применение по п.16, в котором указанную поверхность выбирают из поверхностей текстильных материалов, металлических, керамических и эмалированных изделий.
18. Применение дисперсий наночастиц TiO2 по п.13 для фотокаталитической очистки газов и жидкостей от загрязнителей.
RU2008135345/05A 2006-02-01 2007-01-29 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ TiO2 В ФОРМЕ НАНОЧАСТИЦ И ДИСПЕРСИИ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПОЛУЧЕНЫ ЭТИМ СПОСОБОМ RU2431604C2 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000030A ITFI20060030A1 (it) 2006-02-01 2006-02-01 Processo per la preparazione di dispersioni acquose di ti02 in forma nanoparticelle e dispersioni ottenibili con questo processo
ITFI2006A000030 2006-02-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008135345A RU2008135345A (ru) 2010-03-10
RU2431604C2 true RU2431604C2 (ru) 2011-10-20

Family

ID=36337463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008135345/05A RU2431604C2 (ru) 2006-02-01 2007-01-29 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНЫХ ДИСПЕРСИЙ TiO2 В ФОРМЕ НАНОЧАСТИЦ И ДИСПЕРСИИ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПОЛУЧЕНЫ ЭТИМ СПОСОБОМ

Country Status (19)

Country Link
US (1) US8431621B2 (ru)
EP (1) EP1996515B1 (ru)
JP (1) JP5281415B2 (ru)
KR (1) KR101353850B1 (ru)
CN (1) CN101378993B (ru)
AT (1) AT490220T (ru)
AU (1) AU2007211536B2 (ru)
BR (1) BRPI0707256B1 (ru)
CA (1) CA2640938C (ru)
DE (1) DE602007010908D1 (ru)
DK (1) DK1996515T3 (ru)
ES (1) ES2357369T3 (ru)
IT (1) ITFI20060030A1 (ru)
NZ (1) NZ570356A (ru)
PL (1) PL1996515T3 (ru)
PT (1) PT1996515E (ru)
RU (1) RU2431604C2 (ru)
WO (1) WO2007088151A1 (ru)
ZA (1) ZA200806991B (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477257C1 (ru) * 2011-12-26 2013-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Композиция на основе нанокристаллического диоксида титана, способ ее изготовления и способ применения композиции для получения фотокаталитического покрытия на стекле
RU2643148C2 (ru) * 2012-03-20 2018-01-31 Велинге Фотокаталитик Аб Фотокаталитические композиции, содержащие диоксид титана и добавки против фотообесцвечивания

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITFI20060034A1 (it) 2006-02-03 2007-08-04 Colorobbia Italiana Spa Processo per la funzionalizzazione di superfici metalliche in titanio con particelle di titanio nanometriche e prodotti cosi' funzionalizzati
KR100921381B1 (ko) 2008-02-19 2009-10-14 성균관대학교산학협력단 비표면적이 증가된 신규한 이산화티탄 촉매 및 이의제조방법
US20110220855A1 (en) * 2010-03-12 2011-09-15 Weir John D Self-Cleaning Coating for Protection Against Hazardous Biopathogens and Toxic Chemical Agents Utilizing Both Super Hydrophobic Effects and Suitable Oxide Interfaces
CN101844805A (zh) * 2010-06-08 2010-09-29 上海工程技术大学 一种制备水性高分散纳米二氧化钛的方法
SI23501A (sl) 2010-10-25 2012-04-30 CINKARNA Metalurško kemiÄŤna industrija Celje, d.d. Postopek za pridobivanje nanodelcev anatasa visoke specifične površine in sferične morfologije
ITFI20110038A1 (it) 2011-03-03 2012-09-04 Colorobbia Italiana Spa Cerameri, loro applicazione ed uso.
KR101341250B1 (ko) * 2011-11-28 2013-12-12 박홍욱 연소 및 광촉매성 세라믹 코팅제 조성물 및 이를 이용한 유해가스 저감 코팅제품
KR101397346B1 (ko) * 2012-06-15 2014-05-22 경희대학교 산학협력단 자외선 차단 및 피부노폐물 흡수 성능을 갖는 화장품용 다기능성 복합체 제조방법
CN103301856B (zh) * 2013-05-23 2014-10-29 河北科技大学 纳米贵金属/半导体复合光催化剂在有机物卤化反应中的应用
CN103934017A (zh) * 2014-04-22 2014-07-23 苏州聚康新材料科技有限公司 一种具有高效光催化活性的微乳液的制备方法
CN104190279A (zh) * 2014-08-27 2014-12-10 华南师范大学 一种纳米二氧化钛分散液的制备方法
CN106219664A (zh) * 2016-08-10 2016-12-14 佛山科学技术学院 涤/棉一浴法染色的棉基光催化处理染色废水的方法
IT201700112570A1 (it) * 2017-10-06 2019-04-06 Andrea Ferruccio Zoppolato Apparato automatico per la distribuzione di prodotti

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0403473A1 (en) * 1988-03-03 1990-12-27 AlliedSignal Inc. Process for preparing monodisperse titania spheres
FR2721615A1 (fr) * 1994-06-24 1995-12-29 Rhone Poulenc Chimie Procédé de préparation de particules d'oxyde métallique organophiles.
JPH11343118A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> 酸化チタン膜、その製造方法、それをもった物品及びそれを備えた光化学電池
JP2000044242A (ja) * 1998-07-28 2000-02-15 Asahi Beer Packs:Kk 表面被覆組成物
JP2000219515A (ja) * 1999-01-27 2000-08-08 Jsr Corp 二酸化チタン前駆体組成物および二酸化チタン
FR2789591B1 (fr) 1999-02-17 2002-10-04 Rhodia Chimie Sa Utilisation de dispersions filmogenes de dioxyde de titane pour la desinfection des surfaces dures, dispersions filmogenes de dioxyde de titane et procede de desinfection
JP2000334310A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Industrial Research Ltd 光触媒の製造方法
WO2003004412A1 (en) 2001-07-06 2003-01-16 The University Of Queensland Metal oxide nanoparticles in an exfoliated silicate framework
JP2003232018A (ja) * 2002-02-08 2003-08-19 Hitachi Chem Co Ltd 光触媒性路面標示物用材料、光触媒性路面標示物の施工方法及び光触媒性路面標示物
KR20050057346A (ko) * 2002-09-17 2005-06-16 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 다공성의 계면활성제 매개 금속 산화물 필름
JP4483172B2 (ja) * 2002-12-05 2010-06-16 住友化学株式会社 酸化チタン分散液
JP4382607B2 (ja) * 2004-03-15 2009-12-16 住友大阪セメント株式会社 酸化チタン粒子
US20090061230A1 (en) * 2004-11-02 2009-03-05 Nanogate Ag Synthesis of Titanium Dioxide Nanoparticles
ITFI20040252A1 (it) * 2004-12-06 2005-03-06 Colorobbia Italiana Spa Processo per la preparazione di dispersioni di ti02 in forma di nanoparticelle, e dispersioni ottenibili con questo processo

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ADDAMO M. et.al. Preparation, Characterization and Photoactivity of Polycrystalline Nanostructured TiO 2 Catalysts, Journal of Physical Chemistry, 2004, vol. 108, p.3303 - 3310, реферат, введение, примеры 1-4, результаты и обсуждение. *
ПОВЕРХНОСТНО - АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА. СПРАВОЧНИК // Под ред. А.А.Абрамзона и др. - Л.: Химия, 1979, с.198 - 206. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477257C1 (ru) * 2011-12-26 2013-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Композиция на основе нанокристаллического диоксида титана, способ ее изготовления и способ применения композиции для получения фотокаталитического покрытия на стекле
RU2643148C2 (ru) * 2012-03-20 2018-01-31 Велинге Фотокаталитик Аб Фотокаталитические композиции, содержащие диоксид титана и добавки против фотообесцвечивания

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0707256A8 (pt) 2018-01-09
EP1996515A1 (en) 2008-12-03
JP5281415B2 (ja) 2013-09-04
RU2008135345A (ru) 2010-03-10
CN101378993B (zh) 2012-11-07
BRPI0707256A2 (pt) 2011-04-26
US8431621B2 (en) 2013-04-30
AU2007211536A1 (en) 2007-08-09
WO2007088151A1 (en) 2007-08-09
AU2007211536B2 (en) 2012-10-04
CA2640938C (en) 2014-10-28
PT1996515E (pt) 2011-03-09
CA2640938A1 (en) 2007-08-09
BRPI0707256B1 (pt) 2018-06-19
NZ570356A (en) 2010-09-30
US20080317959A1 (en) 2008-12-25
KR20080094675A (ko) 2008-10-23
ES2357369T3 (es) 2011-04-25
PL1996515T3 (pl) 2011-05-31
ZA200806991B (en) 2009-06-24
DE602007010908D1 (de) 2011-01-13
DK1996515T3 (da) 2011-03-14
EP1996515B1 (en) 2010-12-01
KR101353850B1 (ko) 2014-01-20
ITFI20060030A1 (it) 2007-08-02
AT490220T (de) 2010-12-15
CN101378993A (zh) 2009-03-04
JP2009525246A (ja) 2009-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haider et al. Exploring potential environmental applications of TiO2 nanoparticles
Jafry et al. Simple route to enhanced photocatalytic activity of P25 titanium dioxide nanoparticles by silica addition
Yu et al. Effect of surface treatment on the photocatalytic activity and hydrophilic property of the sol-gel derived TiO2 thin films
Rampaul et al. Titania and tungsten doped titania thin films on glass; active photocatalysts
Dong et al. AgBr@ Ag/TiO2 core–shell composite with excellent visible light photocatalytic activity and hydrothermal stability
CN102350334B (zh) 一种石墨烯/介孔二氧化钛可见光催化剂及制备方法
Montazer et al. Photo induced silver on nano titanium dioxide as an enhanced antimicrobial agent for wool
Tung et al. Self-cleaning fibers via nanotechnology: a virtual reality
Yu et al. Effect of surface structure on photocatalytic activity of TiO2 thin films prepared by sol-gel method
KR101968367B1 (ko) 중성이고, 안정하고 투명한 광촉매 티타늄 다이옥사이드 졸
Ghamsari et al. High transparent sol–gel derived nanostructured TiO2 thin film
Tung et al. Photocatalytic self-cleaning keratins: A feasibility study
JP4971135B2 (ja) 炭素含有二酸化チタン光触媒および該光触媒の製造方法
JP5985556B2 (ja) 水系分散液を用いた膜の製造方法
EP2200742B1 (en) Transparent, stable titanium dioxide sols
Shimizu et al. Low-temperature synthesis of anatase thin films on glass and organic substrates by direct deposition from aqueous solutions
EP1052224B1 (en) Particles, aqueous dispersion and film of titanium oxide, and preparation thereof
Wang et al. Advanced visible-light-driven self-cleaning cotton by Au/TiO2/SiO2 photocatalysts
Yang et al. TiO2 thin-films on polymer substrates and their photocatalytic activity
Kim et al. Photocatalysis of methylene blue on titanium dioxide nanoparticles synthesized by modified sol-hydrothermal process of TiCl 4
Wu et al. Low temperature hydrothermal synthesis of N-doped TiO2 photocatalyst with high visible-light activity
Senthil et al. Synthesis and characterization of low-cost g-C3N4/TiO2 composite with enhanced photocatalytic performance under visible-light irradiation
Černigoj et al. Photocatalytically active TiO2 thin films produced by surfactant-assisted sol–gel processing
ES2333117T3 (es) Sustrato con capa fotocatalitica de tio2.
Liu et al. Simple fabrication and photocatalytic activity of S-doped TiO2 under low power LED visible light irradiation