[发明专利]一种低成本大规模生产板钛矿TiO2的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用工业原料低成本大规模生产板钛矿TiO₂的方法。 

背景技术

作为一种有巨大潜在开发价值的全光程催化剂，板钛矿结构的二氧化钛(B-TiO₂)，除在自然界中有少量存在外，通常很少有大规模人工合成的报道。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用工业原料低成本大规模生产板钛矿TiO₂的方法。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

一种低成本大规模生产板钛矿TiO₂的方法，其特征是：按TiOSO₄·2H₂O与NaOH的摩尔比1∶3.5～4.5，称取TiOSO₄·2H₂O溶于去离子水中，水解得澄清溶液，过滤除杂，得无色透明溶液；称取NaOH溶于水中，溶解得澄清溶液； 

将NaOH溶液逐滴加入到TiOSO₄·2H₂O的溶液中搅拌后过滤，洗涤至pH＝7～8的中性，得胶状前躯体；将前驱体分散到去离子水中，用NaOH溶液调节溶液的pH为12～13，装入反应釜，反应温度控制在180～240℃水热条件下，反应6～48h得产物板钛矿结构的二氧化钛。 

根据所述的低成本大规模生产板钛矿TiO₂的方法，其特征是：所述TiOSO₄·2H₂O与NaOH的摩尔比为1∶4。 

根据所述的低成本大规模生产板钛矿TiO₂的方法，其特征是：所述的将前驱体分散到去离子水中，用用2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH为12.5，装入反应釜。 

根据所述的低成本大规模生产板钛矿TiO₂的方法，其特征是：称取10gTiOSO₄·2H₂O溶于200ml去离子水中，水解12h，得澄清溶液，略带黄色杂质，过滤除杂，得无色透明溶液；称取8.4g NaOH，溶于200ml水中，溶解得澄清溶液；将NaOH溶液加到分液漏斗里，逐滴加入到TiOSO₄·2H₂O的溶液中搅拌12h小时后过滤，洗涤至中性pH＝7～8，得胶状前躯体；将前驱体 分散到去离子水中，用2mol/L的NaOH溶液调节溶液的pH为12.5；装入反应釜，反应温度控制在220℃水热条件下，反应时间24～48h得产物为纯板钛矿结构的二氧化钛(B-TiO₂)。 

本发明提供了一种实现低成本大规模生产板钛矿结构二氧化钛(B-TiO₂)的方法，可望为该类材料的普及推广使用提供便利。 

附图说明

图1为NaOH滴定TiOSO₄·2H₂O溶液示意图。 

图2为pH值为12.5时，220℃、水热反应24h，48h，所得产物连同前驱体的XRD花样。 

图3为pH值为12.5时，前驱物水热反应24h和48h所得产物的扫描电镜(SEM)。 

图4为不同pH值时水热处理24h所得TiO₂产物的拉曼光谱((a)纯B-TiO₂相，(b)A-TiO₂和B-TiO₂混合相，(c)纯A-TiO₂相)。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明： 

本发明所用试剂均选用国药集团上海化学试剂有限公司。 

实施例： 

称取10g TiOSO₄·2H₂O溶于200ml去离子水中，水解12h，得澄清溶液(略带黄色杂质)，过滤除杂，得无色透明溶液；称取8.4g NaOH，溶于200ml水中，溶解得澄清溶液。