[发明专利]一种含有二氧化钛光触媒的简易制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含有二氧化钛光触媒的简易制备方法，属于光触媒技术领域。

背景技术

通常应用的负载型氧化钛系光触媒，一般是粉体黏结法或者采用溶胶一凝胶技术负载到基材上，所制备的黏结涂层和溶胶膜都需要较高的热处理温度，有机物的热分解污染环境；溶胶一凝胶技术使用的原料为醇盐和无机盐TiC14，醇盐的价格贵重，含有大量的有机溶剂或络合剂，而且溶胶的酸性较强，金属基材受到限制；虽然TiC14原料成本降低，但由于TiC14容易吸收空气中水分水解喷冒酸性烟雾，污染工作环境；另外，可见光催化性不很高（一般光照8个小时，甲基橙降解率在0-50%）。本发明人曾经制备150℃下热处理具有可见光活性的过氧钛酸光催化涂覆剂（授权号：ZL200410020302.1）和采用压力釜低温处理技术（专利授权号：ZL200510014481.2），获得光催化涂覆剂本身含有锐钛矿相Ti02晶粒i具有可见光催化活性的光催化涂覆剂。虽然应用固态无机盐TiOS04. nH20原料有所改进，但前者仍需要高温热处理；后者尽管不需要高温热处理，但需要高压釜水热处理。因此应用工艺仍显得夏杂，对于不便于进行热处理的居室、出租车驾驶室等场合应用施工较为困难，而且可见光催化性仍需要进一步提高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的工艺复杂、不便于进行热处理的居室、出租车驾驶室等.

应用施工困难的缺点，提供一种进一步简化工艺设备和操作技术，采用常压低温水处理陈化技术，降低光触媒成本，产物本身含有纳米锐钛矿晶粒和少量的过氧基、具有更高可见光活性的纯水溶剂涂覆型氧化钛系光触媒的方法。

本发明通过下述技术方案予以实现：

一种含有二氧化钛光触媒的简易制备方法，其特征在于：具有如下步骤：

 (1)将TiOS0₄·2H₂0制成透明溶液，让溶液保持25度；

 (2)取适量pH为8～9的去离子水做底液，将TiOS0₄的澄清溶液和3mol/L氨水(NH₃·H₂0)两种溶液共同滴定于底液中，两者的滴加速度在一秒一滴以保持pH在8～9之间，滴定完成后得到的沉淀悬浮液，继续搅拌陈化至25min;

(3)将步骤(3)洗涤、抽滤后的沉淀稀释至浓度为0.05mol/L～0.2mol/L的白色沉淀悬浮液；选择20%H₂O₂溶液作为胶溶剂，滴加于该悬浮液中，同时不断搅拌使反应充分进行，此时反应物变为黄色；胶溶剂加完后继续搅拌30～90min，静置反应液至24h，得到浅黄色透明溶液；

(4)将步骤(3)制备的溶液放入附有蒸馏水的冷凝器的烧瓶中，采用1.2大气压80度到90度热水处理3到8小时，处理完毕冷却至室温即可得到含有纳米结晶粒子、流动性好、气味清新、具有更高可见光活性的纯水溶荆涂覆型氧化钛系光触媒。

 本发明技术的有益效果是，进一步简化了工艺设备和操作技术，所制得的光触媒喷涂剂，不含有机溶剂类、纯水溶剂，气味清新；无需热处理，成本降低；喷涂剂接近中性，对多种基材有好的附着力，具有高的可见光催化活性；在基材上的涂层颗粒为30～60纳米球形晶粒，具有更商的可见光活性。该光触媒可利用金属或不耐高温的材料作基材，或喷涂于居室内墙、某些需要防霉净化的公共设施，经过干燥便可获得负载牢固、具有可见光高催化活性的光触媒涂层。

具体实施方式

一种含有二氧化钛光触媒的简易制备方法，其特征在于：具有如下步骤：

 (1)将TiOS0₄·2H₂0制成透明溶液，让溶液保持25度；

 (2)取适量pH为8～9的去离子水做底液，将TiOS0₄的澄清溶液和3mol/L氨水(NH₃·H₂0)两种溶液共同滴定于底液中，两者的滴加速度在一秒一滴以保持pH在8～9之间，滴定完成后得到的沉淀悬浮液，继续搅拌陈化至25min;

(3)将步骤(3)洗涤、抽滤后的沉淀稀释至浓度为0.05mol/L～0.2mol/L的白色沉淀悬浮液；选择20%H₂O₂溶液作为胶溶剂，滴加于该悬浮液中，同时不断搅拌使反应充分进行，此时反应物变为黄色；胶溶剂加完后继续搅拌30～90min，静置反应液至24h，得到浅黄色透明溶液；