[发明专利]中孔二氧化钛纳米颗粒及其制备方法

权利要求书

1.形式为大致均匀的纳米颗粒球体的钛氧化物，该球体尺寸为20nm至100nm，其中各颗粒包含中孔尺寸范围内的大致均匀的孔，该孔具有以约2nm至约12nm之间的值为中心的均匀的孔尺寸分布和以约15nm至约80nm之间的值为中心的颗粒内孔尺寸分布。

2.根据权利要求1所述的形式为大致均匀的纳米颗粒球体的钛氧化物，该球体尺寸为50nm，颗粒内中孔以约6nm为中心，颗粒间中孔以约35nm为中心。

3.根据权利要求1或2所述的形式为大致均匀的纳米颗粒球体的钛氧化物，其中该钛为至少95％锐钛矿相并且微晶尺寸在约4nm至约12nm的范围内。

4.包含多个根据权利要求1、2或3所述的纳米颗粒的钛氧化物产品，其具有分别以2nm至12nm和15nm至80nm为中心的双峰孔尺寸分布，并且具有0.2至0.6cm³/g范围内的孔体积。

5.包含根据权利要求4所述的纳米颗粒的钛氧化物产品，其具有分别以约6nm和约35nm为中心的双峰孔尺寸分布，并且具有约0.6cm³/g的孔体积。

6.用于制备尺寸为20nm至100nm的大致均匀的TiO₂纳米颗粒的方法，其中各颗粒包含中孔尺寸范围内的大致均匀的孔，该孔具有以约2nm至约12年之间的值为中心的通常狭窄的孔尺寸分布，该方法包括：

(i)在有机酸存在下，以0.02至0.2的酸与钛摩尔比、0.5至1.5摩尔/升的浓度，形成水溶性钛化合物的水溶液；

(ii)将该水溶液加热至70℃至80℃范围内的温度并将该温度保持1小时至3小时，然后将该水溶液加热至100℃至回流温度范围内的温度并将该温度保持另外2小时至4小时；

(iii)将该溶液冷却至室温或环境温度，并分离反应产物。

7.根据权利要求6所述的方法，其中通过以下分离反应产物：(i)过滤；(ii)洗涤经分离的反应产物以除去反应工序期间生成的盐；和(iii)通过干燥来精制产物由此除去水和有机内含物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中精制通过在200℃至500℃范围内的升高的温度在空气流下加热产物来实现。

9.形式为大致均匀的纳米颗粒的钛氧化物，该纳米颗粒尺寸为20nm至100nm，其各颗粒包含大致均匀的中孔，该中孔具有以2nm至12nm之间的值为中心的基本上均匀的孔尺寸分布，该纳米颗粒通过以下来制备：

(i)在有机酸存在下，以0.02至0.2的酸与钛摩尔比、0.5至1.5摩尔/升的浓度，形成水溶性钛化合物的水溶液；

(ii)将该水溶液加热至70℃至80℃范围内的温度并将该温度保持1小时至3小时，然后将该水溶液加热至100℃至回流温度范围内的温度并将该温度保持另外2小时至4小时；

(iii)将该溶液冷却至室温或环境温度，并分离反应产物。

10.根据权利要求9所述的钛氧化物，其中通过以下分离反应产物：(i)过滤；(ii)洗涤经分离的反应产物以除去反应工序期间生成的盐；和(iii)通过干燥来精制产物由此除去水和有机内含物。

11.根据权利要求10所述的钛氧化物，其中精制通过在200℃至500℃范围内的升高的温度在空气流下加热产物来实现。