[发明专利]一种金属掺杂氧化钛色粉及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种金属掺杂氧化钛色粉及其制备方法和应用，包括如下步骤：(1)将可溶性金属盐和乙二醇混合均匀，然后加入冰醋酸和水的混合溶液作为缓冲剂，并加入钛酸四正丁酯，得到混合反应液；(2)将混合反应液进行冷凝回流反应后，经离心洗涤、干燥、煅烧后即得。本发明可以在保留氧化钛的晶型结构的同时根据掺杂的不同金属表现出稳定的各异的颜色，将其用作室内装修时，既具有美化装饰效果，又具有优异的挥发性有机物降解效果，而且对水体中的染料降解效果明显。

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种金属掺杂氧化钛色粉及其制备方法和在降解水体中染料和空气中挥发性有机物的应用。

背景技术

近年来,随着染料工业的飞速发展,染料种类和助剂日益繁多,多是难降解物质,据美国染料索引,商品染料已达数万种之多,使得染料废水数量和种类大幅增加,染料废水已经成为当前最主要的水体污染源之一。我国是纺织印染的第一大国,而印染行业又是工业废水排放的大户,约占整个工业废水排放量的35％,故由此造成的生态破坏及经济损失是不可估量的,目前解决印染行业的污染问题已经成为实现印染行业可持续发展的前提条件。

挥发性有机化合物(VOC)是指环境监测中以氢焰离子检测器测出的非甲烷烃类物质的总称，其中包括含氧烃类、含卤烃类。挥发性有机物对人体的影响主要表现在感官效应和超敏感效应，包括感官刺激，感觉干燥，刺激眼黏膜、鼻黏膜、呼吸道和皮肤等，挥发性有机化合物很容易通过血液到大脑，从而导致中枢神经系统受到抑制，人人产生头痛、乏力、昏昏欲睡和不舒服的感觉；醇、芳得烃和醛能刺激黏膜和上呼吸道；很多挥发性有机化合物如苯、甲氯乙烯、三氯乙烷、三氯乙烯和甲醛等被证明是致癌物或可疑致癌物。

内墙涂料是一种装修过程中采用的墙面美化材料。涂料的应用关系着居住者的人生健康，因为涂料中含有大量的有害物质，就会给人体造成各种疾病的伤害。目前，随着人们绿色、环保的理念的增强，溶剂型涂料的质量受到很大的限制。最近几年，粉末涂料、水性涂料等受到了大力地应用和推广。随着涂料市场先进技术的涌现，我国在内墙涂料的环保和物理性上要求有所提高，也促进了新型涂料的研发。在建筑市场中，内墙涂料的种类众多，其中含有甲醛、苯、酯、三氯乙烯等物质，这些成本的存在不仅会给人体的健康造成影响，同时也会给建筑企业的社会效益带来影响。例如，如果涂料中甲醛超标，就会增加白血病的患病几率。为此，进行内墙涂料选择中，要按照环境以及室内空气的质量全面地分析和考量，同时要善于利用自然环境，才能体现出节能、环保的理念。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种金属掺杂氧化钛色粉及其制备方法和应用，可以在保留氧化钛的晶型结构的同时根据掺杂的不同金属表现出稳定的各异的颜色，将其用作室内装修时，既具有美化装饰效果，又具有优异的挥发性有机物降解效果，而且对水体中的染料降解效果明显。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种金属掺杂氧化钛色粉的制备方法，包括如下步骤：

(1)将可溶性金属盐和乙二醇混合均匀，然后加入冰醋酸和水的混合溶液作为缓冲剂，并加入钛酸四正丁酯，得到混合反应液；

(2)将混合反应液进行冷凝回流反应后，经离心洗涤、干燥、煅烧后即得。

优选的，步骤(1)中，所述可溶性金属盐选自Cu、Ni、Mn、Mo、Ce、Fe、Co、V的可溶性硝酸盐、氯化盐、硫酸盐中的一种。

优选的，步骤(1)中，所述可溶性金属盐和乙二醇的固液比为1～3：900g/mL。

优选的，步骤(1)中，所述冰醋酸和水的体积比为1:0.5～5。

优选的，步骤(1)中，所述可溶性金属盐和钛酸四正丁酯的摩尔比为1:10～40。

优选的，步骤(2)中，冷凝回流反应的温度为140～180℃，时间为1～4h。