[发明专利]二氧化硅－二氧化钛溶胶的制法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造二氧化硅－二氧化钛溶胶的方法，可用于作为涂布于玻璃上的涂料，本发明并揭示其在去污、自洁、超亲水性及抗反射上的应用。

背景技术

为了制作二氧化钛薄膜，近年来发展出几种主要的制备方法。表面积大的基材，通常会采用化学气相沉积法来制作薄膜，其原理利用化学反应，将气体反应物在反应区域内生成固态物种，并进一步沉积于载体表面的一种制备技术，基材吸附力要强，必须要有高温设备，过程复杂。

中国台湾专利申请第9212203号揭示制备结晶型二氧化钛光触媒的合成方法，其是利用四氯化钛或硫酸钛经稀释以氨水调整pH值加入适当的氧化剂与无机酸配合操作条件生成二氧化钛光触媒溶胶。

中国台湾专利申请第96142648号揭示一种不降低透明基材可见光和日光穿透率的透明水基纳米溶胶凝胶涂料组成物及其涂布方法，其是以沸石溶胶为主体，此沸石溶胶为以烷氧化物制备，其工艺复杂。

中国台湾专利申请第95129291号为一种「低温程序制备纳米薄膜的方法」，其是揭示用于二氧化钛的方法。

中国台湾专利申请第92128954其揭示制备二氧化钛纳米粉体的方法，其是以过氯酸等氧化物或无机酸，并加入改质剂及界面活性剂等来改质。

发明内容

本发明主要目的在于提供揭示制作纳米级二氧化硅－二氧化钛的复合溶胶，适用于自洁、去污和抗反射，藉二氧化钛具光催化的性质，利用其特殊的反应机制，来分解污染物。

本发明采用纳米结晶粒子悬浮液覆膜法制备二氧化硅－二氧化钛薄膜，制作出透明，稳定悬浮且具光催化活性的二氧化硅－二氧化钛纳米结晶粒子溶液。本发明是以价格较便宜的四氯化钛为原料，制作纳米级二氧化硅－二氧化钛粒子的水溶液，以做为涂布的原料，并使涂布后具光催化效果，它有高自洁、去污和抗反射，且具有超亲水性。此悬浮溶液很稳定，纳米粒子超过一年也不会聚集、产生沉淀。此溶液是中性，不会对载体有腐蚀的现象。

首先将四氯化钛或硫酸钛于0－30℃下缓慢加入水中，配成水溶液，再加入碱性溶液，变成氢氧化钛胶体溶液。此胶体溶液经离心过滤后，再水洗数次；氢氧化钛胶体溶液再加入二氧化硅水溶胶与酸性溶液，此时二氧化钛的固体重量与水的比例为0.01%至3%，二氧化硅与二氧化钛的重量比为0.1比1至10比1之间，再以三颈烧瓶上接冷凝管于摄氏60度至100度C间煮一段时间，即可得到纳米二氧化硅－二氧化钛悬浮剂。透明的二氧化硅－二氧化钛溶液可覆膜于玻璃上，会产生相当高的催化活性，具有去污与自洁的作用，且具有超亲水性和抗反射性。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1制备二氧化硅－二氧化钛溶胶的工艺。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

本发明揭示一种制造二氧化硅－二氧化钛溶胶的方法，可用于作为涂布于玻璃上的涂料，本发明并揭示其在去污、自洁及抗反射上的应用。本发明揭示以四氯化钛或硫酸钛为原料，先将四氯化钛在冰浴中(0-30℃)加入酸性溶液再加入碱性溶液制成氢氧化钛，经过多次离心、水洗后，完全去除氯离子，再加入二氧化硅水溶胶和酸性溶液，此时二氧化钛的固体重量与水的比例为0.01%至3%，二氧化硅与二氧化钛的重量比为0.01比1至10比1之间;双氧水与钛的莫耳比为1比1至6比1之间；此溶液在60至100℃间，煮一段时间后，即可形成稳定透明的二氧化硅－二氧化钛溶胶，其系纳米级固体粒悬浮在水中，且水溶液为中性，其可浸镀在玻璃载体上，此透明的二氧化硅－二氧化钛薄膜在玻璃载体上可用喷镀或浸镀方法达成，二氧化硅可以增加薄膜厚度并增加其透光率，二氧化钛可以破坏于玻璃上的污垢，因此可以于长时间的使用后增加其透光率，此二氧化硅－二氧化钛薄膜在玻璃上具有强的去污、自洁及抗反射的功效，且具有超亲水性。

实施方式一：

一种制备二氧化硅－二氧化钛溶胶的方法，其步骤包含：

1、四氯化钛，在0－5℃下加入水中，形成溶液，再加入氨水，使其形成氢氧化钛胶体，其pH值在8到12的范围；

2、加入二氧化硅水溶胶与双氧水，形成一水溶液，此时二氧化钛的固体重量与水的比例为0.01%至3%，二氧化硅与二氧化钛的重量比为0.01比1至10比1之间;双氧水与钛的莫耳比为1比1至6比1之间；

3、此溶液再在60至100℃的范围内加热，直到胶体完全消失，即形成二氧化硅－二氧化钛溶胶，二氧化硅－二氧化钛以纳米级分散，稳定悬浮于水中。