[发明专利]高可见光活性的金属改性二氧化钛水溶胶及合成与应用

摘要

本发明涉及一种高可见光活性的金属改性二氧化钛水溶胶及合成与应用。采用溶胶‑凝胶和水热处理的组合工艺，通过金属离子的表面修饰和晶格内部掺杂的组合方式对TiO₂纳米粒子改性，使之具有高效的可见光催化活性。水溶胶中改性二氧化钛的固含量为0.1～10％，水溶胶中金属与二氧化钛的摩尔比为0.05％～5％：1，光谱最大吸收波长为400～800nm，改性二氧化钛纳米颗粒大小为2～20nm，水溶胶pH值为2～9，水溶胶分散稳定。与现有技术相比，本发明工艺操作简单，溶胶分散稳定性良好，本发明所合成的金属改性二氧化钛水溶胶在较宽的波长范围内有高效的催化性能，可应用于室内空气净化、抗菌除臭等家庭生活中，也可用于分解废水和废气中的难降解有机污染物等环境保护行业中。

主权项

1.一种高可见光活性的金属改性二氧化钛水溶胶的合成方法，其特征在于，合成方法包括如下步骤：（1）将有机钛化合物溶解在醇溶液中，混合均匀，得到无色透明的分散液A；（2）将分散液A滴加至含有金属离子的酸性溶液中，搅拌反应合成分散液B；（3）将上述分散液B移入反应釜中，水热处理；（4）水热处理后的反应釜冷却到室温，对产物离心洗涤，加水超声分散，即获得高可见光活性的金属改性二氧化钛水溶胶；所述的金属离子与钛的摩尔比为0.05%~5%：1；所述的金属为过渡金属元素，选自锰、钨、铁、铜、金、银、铂、钌、铑或钯的一种、两种或两种以上；所述的酸性溶液为盐酸、硫酸或硝酸的一种或两种，酸性溶液pH值为0.5~3；所述的搅拌反应温度为45~95℃，反应时间为2~24小时，所述的水热处理温度为100~200℃，反应时间为4~48小时。