[发明专利]稳定的纳米氧化钛溶胶及其制造方法

权利要求书

1.一种制造浓缩的纳米氧化钛溶胶的方法，所述方法包括：

(a)将酸性纳米氧化钛溶胶与分散剂和碱化剂接触，所述分散剂包含水溶性羧酸、水溶性羧酸盐、水溶性多元羧酸、磷酸盐或硅酸盐中的至少一种，其中在接触之后所述纳米氧化钛溶胶的pH为约4.0～约10.0；和

(b)将调节过pH的纳米氧化钛溶胶进行膜过滤，并继续这种膜过滤，直至纳米氧化钛溶胶含有多于300g TiO₂纳米颗粒/dm³。

2.根据权利要求1的方法，其中所述纳米氧化钛溶胶含有多于500g TiO₂纳米颗粒/dm³。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述膜过滤为错流过滤或在振动下的错流过滤。

4.根据权利要求1或2、或权利要求3的方法，其中提供的酸性纳米氧化钛溶胶由与强单质子酸接触的氧化钛水合物的基本不含硫酸根离子的含水悬浮液制得。

5.根据权利要求1或2、或权利要求3或4的方法，其中所述水溶性羧酸盐为α-羟基羧酸或β-羟基羧酸且所述水溶性多元羧酸为二羧酸或三羧酸。

6.根据权利要求1或2、或权利要求3～5中任一项的方法，其中所述水溶性羧酸为柠檬酸。

7.根据权利要求1或2、或权利要求3～6中任一项的方法，其中所述纳米氧化钛溶胶基本由具有小于150nm粒径的锐钛矿TiO₂纳米颗粒构成。

8.根据权利要求7的方法，其中所述TiO₂纳米颗粒具有小于100nm的粒径。

9.根据权利要求1或2、或权利要求3～8任一项的方法，其中所述碱化剂为水溶性烷醇胺或氢氧化胆碱。

10.根据权利要求1或2、或权利要求3～9任一项的方法，其中在步骤(b)期间将调节过pH的纳米氧化钛溶胶与洗涤剂接触并持续足以将所述纳米氧化钛溶胶的电导率降至小于10mS/cm的时间段。

11.一种浓缩的含水纳米氧化钛溶胶，其根据权利要求1或2、或权利要求3～10中任一项的方法制得。

12.根据权利要求1～10任一项的方法，其中在步骤(b)之前或在步骤(b)期间在将调节过pH的纳米氧化钛溶胶与所述洗涤剂接触以从所述纳米氧化钛溶胶中除去可溶性盐之后但在对所述纳米氧化钛溶胶进行浓缩之前，将所述纳米氧化钛溶胶进行包覆处理。

13.根据权利要求12的方法，其中所述包覆处理包括在使得在所述包覆处理期间所述纳米氧化钛溶胶的pH保持为约4.0～约10.0的速率下将所述纳米氧化钛溶胶与碱性包覆剂和阳离子交换树脂接触。

14.根据权利要求12的方法，其中所述包覆处理包括在使得在所述包覆处理期间所述纳米氧化钛溶胶的pH保持为约4.0～约10.0的速率下将所述纳米氧化钛溶胶与酸性包覆剂和阴离子交换树脂接触。

15.根据权利要求13的方法，其中所述碱性包覆剂包含硅酸钠、硅酸钾、铝酸钠或它们的混合物。

16.根据权利要求14的方法，其中所述酸性包覆剂包含氯化铝、硫酸铝或它们的混合物。

17.一种浓缩的含水纳米氧化钛溶胶，其根据权利要求12～16中任一项的方法制得。

18.一种催化组合物，其包含根据权利要求1～10中任一项的方法制得的浓缩的含水纳米氧化钛溶胶。

19.一种保护基材表面免受UV辐射的方法，所述方法包括将根据权利要求12～16中任一项制造的浓缩的含水纳米氧化钛溶胶施加到基材表面上以在所述基材表面上形成防护涂层，任选地在粘接剂介质存在的条件下进行所述施加。

20.一种对与表面接触的致污物或污染物进行降解或钝化的方法，所述方法包括将包含根据权利要求1～10中任一项的方法制造的浓缩的含水纳米氧化钛溶胶的催化组合物施加到所述表面上并在所述致污物或污染物与所述表面接触的同时利用UV/可见光对所述表面进行辐射。

21.一种涂料或制品，其包含根据权利要求1～10或12～16中任一项的方法制造的浓缩的含水纳米氧化钛溶胶。

22.一种制造浓缩的纳米氧化钛溶胶的方法，包括：

(a)提供酸性纳米氧化钛溶胶；

(b)将所述酸性纳米氧化钛溶胶与分散剂和碱化剂接触，所述分散剂包含水溶性羧酸、水溶性羧酸盐、水溶性多元羧酸、磷酸盐或硅酸盐中的至少一种，其中在接触之后所述纳米氧化钛溶胶的pH为约4.0～约10.0；和

(c)将调节过pH的纳米氧化钛溶胶进行膜过滤并继续这种膜过滤，直至所述纳米氧化钛溶胶含有多于300g TiO₂纳米颗粒/dm³。