[发明专利]一种纳米二氧化钛的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米二氧化钛的制备方法，属于纳米材料制备技术领域，该制备方法包括以下步骤：混合体系的制备：将1mol/L的四氯化钛水溶液、1mol/L的氨水加入到反应釜中混合，搅拌，加入硫酸铵，制得混合体系；锐钛矿相纳米二氧化钛浆体的制备：对混合体系进行升温加热处理，在升温过程中进行搅拌，当温度升至105‑115℃后，停止升温，并保温1.5h，得到锐钛矿相纳米二氧化钛浆体；锐钛矿型纳米二氧化钛粉体的制备：在锐钛矿相纳米二氧化钛浆体中加入1.5mol/L的氢氧化钠水溶液，直至呈中性，水洗，鼓风干燥，得到粉体状的锐钛矿型纳米二氧化钛，工艺简单，产品质量较好。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，更具体地说，它涉及一种纳米二氧化钛的制备方法。

背景技术

纳米级二氧化钛，亦称钛白粉，直径在100纳米以下，产品外观为白色疏松粉末。具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。

纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型和金红石型。金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。正因为锐钛型二氧化钛的光催化活性高于金红石型二氧化钛，因此在光触媒光催化剂应用领域中，对于锐钛型二氧化钛的研究较多。

目前纳米二氧化钛的制备方法有多种方式，主要有溶胶-凝胶法、微乳液法等，然而大多数制备方法普遍存在工艺复杂且条件苛刻、原料价格昂贵或不易获得、设备投资大。如授权公告号为CN100546915、授权公布日为2009年10月07日的中国专利公开了一种锐钛矿型二氧化钛纳米粉体的制备方法，该方法就存在工艺复杂且条件苛刻、原料价格昂贵或不易获得这一缺陷。

有鉴于此，本发明提供一种新型的纳米二氧化钛的制备方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种纳米二氧化钛的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种纳米二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：

S1、混合体系的制备

在常温条件下，将1mol/L的四氯化钛水溶液、1mol/L的氨水加入到反应釜中混合，搅拌2-5分钟后，加入硫酸铵，制得SO4^2-浓度为0.02-0.05mol/L的混合体系；

S2、锐钛矿相纳米二氧化钛浆体的制备

对所述混合体系进行升温加热处理，在升温过程中进行搅拌，当温度升至105-115℃后，停止升温，并保温1.5h，得到锐钛矿相纳米二氧化钛浆体；

S3、锐钛矿型纳米二氧化钛粉体的制备

在锐钛矿相纳米二氧化钛浆体中加入1.5mol/L的氢氧化钠水溶液进行pH值调节，直至呈中性，然后水洗至滤液中不含氯离子，在100-110℃下，鼓风干燥1.5h，得到粉体状的锐钛矿型纳米二氧化钛。

进一步优选为：在步骤S1中，所述氨水与所述四氯化钛水溶液的体积比为：1。

进一步优选为：所述反应釜为搪瓷反应釜。

进一步优选为：所述搪瓷反应釜包括夹套、顶盖、搅拌装置和釜体，所述夹套包覆在所述釜体四周及底部，所述夹套内安装有电热管；

所述顶盖盖设在所述釜体顶部，所述顶盖上设置有进料口，所述釜体底部设置有出料口；