[发明专利]偏钛酸粒子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及偏钛酸粒子及该偏钛酸粒子的制造方法。

背景技术

已知二氧化钛粒子用作光催化剂。例如，日本特开2008-212841号公报公开了“一种使用钛硅化学键合复合氧化物分解物品的方法，所述复合氧化物包含彼此化学键合的钛、硅和氧，且其在红外吸收谱中650cm^-1～990cm^-1处具有吸收峰”。

日本特开2006-21112号公报公开了“一种引入氮的二氧化硅改性二氧化钛光催化剂，其中，将氮引入到二氧化硅改性二氧化钛中，所述二氧化硅改性二氧化钛通过在具有锐钛矿型晶体结构的二氧化钛晶格的四面体孔中插入硅而获得”。

日本特开2014-188417号公报公开了“一种复合光催化剂，其中，非晶态二氧化硅担载于结晶态二氧化钛上”。

日本特开2014-128768号公报公开了“一种催化剂的制造方法，该方法包括：第一步，在有机溶剂的水溶液中混合钛酸四丁酯，通过进行加热至150℃～220℃使钛酸四丁酯水解，并干燥所得产物来获得中间产物；第二步，在150℃～300℃烧制该中间产物”。

日本特开2013-249229号公报、特开2004-115541号公报、特开2001-269573号公报、特开2007-16111号公报、和特开2010-6629号公报公开了“一种用二氧化硅等涂覆二氧化钛的方法”。

日本特开平5-221640号公报公开了“一种制造疏水性二氧化钛微粒的方法，该方法包括：在包含二氧化钛微粒(分散在碱性水溶液中)的分散液中，相对100重量份的二氧化钛微粒，添加1～1000重量份的三烷氧基硅烷，并使混合物水解以在二氧化钛微粒的表面上形成三烷氧基硅烷水解缩合产物的涂覆膜”。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种偏钛酸粒子，与用具有烃基的硅烷化合物进行表面处理且在紫外-可见光吸收光谱中仅在波长小于400nm处具有吸收，或在红外吸收光谱中波数小于2700cm^-1或大于3000cm^-1处具有吸收峰的偏钛酸粒子相比较，其在可见光范围内表现出良好的光催化作用。

根据本发明的第一方面，提供了一种用具有烃基的硅烷化合物进行表面处理的偏钛酸粒子，其中，所述偏钛酸粒子在紫外-可见光吸收光谱中波长为约400nm以上且约800nm以下处具有吸收，并且所述偏钛酸粒子在红外吸收光谱中波数为约2700cm^-1以上且约3000cm^-1以下处具有吸收峰。

根据本发明的第二方面，提供了如第一方面所述的偏钛酸粒子，其中，所述硅烷化合物为由通式R¹_nSiR²_m表示的化合物，其中，R¹表示具有1～20个碳原子的饱和或不饱和脂肪族烃基、或芳香族烃基，R²表示卤素原子或烷氧基，n表示1～3的整数，m表示1～3的整数，其中n+m＝4；当n表示整数2或3时，多个R¹可以表示相同基团或不同基团；且当m表示整数2或3时，多个R²可以表示相同基团或不同基团。

根据本发明的第三方面，提供了如第二方面所述的偏钛酸粒子，其中，通式R¹_nSiR²_m中的R¹表示饱和烃基。

根据本发明的第四方面，提供了如第三方面所述的偏钛酸粒子，其中，通式R¹_nSiR²_m中的R¹表示直链饱和烃基。

根据本发明的第五方面，提供了如第二方面所述的偏钛酸粒子，其中，通式R¹_nSiR²_m中的R¹表示具有6～27个碳原子的芳香族烃基。

根据本发明的第六方面，提供了如第五方面所述的偏钛酸粒子，其中，所述芳香族烃基为选自由亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基(terphenylene)、萘基和蒽基组成的组中的至少一种。

根据本发明的第七方面，提供了如第二方面所述的偏钛酸粒子，其中，所述卤素原子为选自由氯、溴和碘组成的组中的至少一种。

根据本发明的第八方面，提供了如第二方面所述的偏钛酸粒子，其中，所述烷氧基具有1～10个碳原子。