[发明专利]一种纳米二氧化钛及其制备方法和含有纳米二氧化钛的口罩

说明书

本发明提出了一种纳米二氧化钛，制备方法包括如下步骤：取钛酸丁酯和醋酸酐进行加热反应，反应体系逐渐变浑浊后，保温10min，经过滤、洗涤、干燥得到纳米二氧化钛前驱体；取纳米二氧化钛前驱体与一定浓度的硝酸溶液放入容器中，回流加热反应后，高速离心分离，用水和丙酮洗涤固体物至中性，并在65℃真空条件下干燥，得到混合晶型纳米二氧化钛晶体。本发明的光触媒口罩利用混合晶型纳米二氧化钛为光催化过滤层，使其增强光催化杀菌能力。在使用过程中不会产生新的可吸入颗粒物，对皮肤无刺激和伤害作用，能起到隔绝细菌的作用，避免交叉感染，用于医护人员、病人或者普通健康人群中。

技术领域

本发明涉及光触媒技术领域，尤其涉及一种纳米二氧化钛及其制备方法及其含有纳米二氧化钛的口罩。

背景技术

纳米二氧化钛是一种新型的半导体材料，化学性质稳定、耐酸碱性好、对生物无毒无害，是目前应用最广泛的光催化氧化材料。但是由于二氧化钛是宽禁带半导体材料，对可见光的吸收较差，光催化杀菌能力较弱。本发明制备的混合晶型纳米二氧化钛，由于金红石相的存在，使得锐钛矿相的晶型错位现象更明显，从而能够吸附更多的氧分子来获得捕获电子的机会，增强光催化杀菌。

佩带口罩是一种传统且比较有效的防护措施，合理选择口罩可以有效防止新型冠状肺炎的感染及传播。目前，市面上的大部分口罩，最多只能将细菌及病毒阻挡在口罩外侧，不能分解有害物质。大约20分钟，一个普通口罩就会变成一个传染源。

光触媒口罩添加了光触媒过滤层，可以分解一部分有害物质，这是因为，光触媒过滤层与空气中的氧气和水分充分接触，产生了强氧化还原反应，使口罩外层吸附的有害有机化学物质被分解。同时，口罩内侧的光触媒过滤层也在时刻分解着口腔鼻腔呼出气体中的细菌。可以有效避免二次污染及交叉感染。

发明内容

本发明的目的在于提出一种纳米二氧化钛及其制备方法，并采用了混合晶型纳米二氧化钛作为光触媒制成了口罩，这种口罩具有较高的抗菌能力及高催化降解能力，在使用过程中不会产生新的可吸入颗粒物，对皮肤无刺激和伤害作用，能起到隔绝病毒、细菌的作用，避免交叉感染，用于医护人员、病人或者普通健康人群中。

本发明的技术方案是这样实现的：一种纳米二氧化钛，制备方法包括如下步骤：

步骤一、取一定量的钛酸丁酯和醋酸酐进行加热反应，反应体系逐渐变浑浊后，保温10min，将生成的固体有机物经过滤、洗涤、干燥得到纳米二氧化钛前驱体；

步骤二、取纳米二氧化钛前驱体与一定浓度的硝酸溶液放入容器中，回流加热反应后，高速离心分离，用水和丙酮洗涤固体物至中性，并在65℃真空条件下干燥，得到混合晶型纳米二氧化钛晶体。

上述的一种纳米二氧化钛，按摩尔比，钛酸丁酯和醋酸酐＝1：2。

上述的一种纳米二氧化钛，步骤一中，所述的加热反应是在60℃-80℃，反应15min-30min。

上述的一种纳米二氧化钛，步骤二中，所述的硝酸的浓度为0.5mol·L^-1-1mol·L^-1。

上述的一种纳米二氧化钛，按固液比，纳米二氧化钛前驱体：硝酸溶液＝0.1g：1ml。

上述的一种纳米二氧化钛，所述的回流加热反应是在65℃下，不断搅拌，反应0.5h。

一种含有上述的纳米二氧化钛的光触媒过滤层，所述光触媒过滤层是纳米二氧化钛和偶联剂配置成的溶液，通过二浸二轧、紫外线照射、乙醇浸泡、水洗、烘干、整理，织在无纺布表面，得到光触媒过滤层。

上述的光触媒过滤层，按质量比，纳米二氧化钛：偶联剂＝3：1。

上述的光触媒过滤层，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550，其质量分数为2％，乙醇的体积分数为55％，余量为水。