[发明专利]一种水热法制备二氧化钛的方法

说明书

本发明型公开了一种高纯度的TiO₂。同时公开了一种用水热法制备TiO₂的方法：(1)配置一定量的冰水混合物；（2）将TiCl₄加到冰水混合物中，得到TiO₂的乳浊液；（3）将乳浊液转移到高压反应釜内做水热反应即可得到高纯度的TiO₂。本发明采用水热法制备得到的TiO₂纯度高，可以通过控制温度使其粒径变小，颗粒团聚现象减少，在制备过程中需要的高温高压等条件也较容易达到，制备成本较低。

技术领域

本发明涉及高纯度TiO₂的制备方法。

背景技术

随着现代文明的不断发展，水污染也日趋严重。常见的污染来源有工业废水，生活废水，农业废水等等，而其中的成分大多是稳定难以降解的有毒有机物质。对于这类污染物，常规的处理方法，如化学氧化，过滤，稀释分离等都无法彻底的分解污染物，有的处理方法还存在二次污染的后果。而光催化降解技术的出现则为解决这些问题提供了很好的办法。目前发展的光催化降解技术可以在自然条件下应用，不仅可以降低能耗，而且可以使多数有机物氧化降解，并且使其矿化从而完全破坏有机物结构，产生CO₂和H₂O等无机物质，达到真正的完全无毒无害，所以光催化降解技术的应用前景非常广泛。

纳米TiO₂具有许多独特的性质。比表面积大，表面张力大，熔点低，磁性强，光吸收性能好，特别是吸收紫外线的能力强，表面活性大，热导性能好，分散性好等。基于上述特点，纳米TiO₂具有广阔的应用前景。利用纳米TiO₂作光催化剂，可处理有机废水，其活性比普通TiO₂(约10μm)高得多；利用其透明性和散射紫外线的能力，可作食品包装材料、木器保护漆、人造纤维添加剂、化妆品防晒霜等；利用其光电导性和光敏性，可开发一种TiO₂感光材料。如何开发、应用纳米TiO₂，已成为各国材料学领域的重要研究课题。目前合成纳米二氧化钛粉体的方法主要有液相法和气相法。由于传统的方法不能或难以制备纳米级二氧化钛，其中化学方法中包括气相法和液相法，其中液相法由于成本低产量高而被广泛使用。本发明通过水热法制备二氧化钛，制得的样品纯度高，质量好，通过煅烧对它的晶型会产生一定的影响。这些都为二氧化钛在实际操作中的应用提供有力的依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：以TiCl₄为前驱体，通过水热法进行制备，可以通过控制水热反应的温度使制得的二氧化钛粒径变小，颗粒团聚现象减少。

本发明提供了一种TiO₂的制备方法，包括以下步骤：步骤S1：配置一定量的冰水混合物；步骤S2：将TiCl₄加到冰水混合物中，得到TiO₂的乳浊液；步骤S3：乳浊液放入到高压反应釜内做水热反应。

进一步，所述的TiO₂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，取10mL量筒, 50mL的烧杯洗净并彻底干燥。取适量冰块放入烧杯中，并加入一定的蒸馏水形成20mL的冰水混合物，用恒温磁力搅拌器搅拌，速度适中。

进一步，所述的TiO₂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，用量筒量取2mL的无水TiCl₄，缓慢滴加到冰水混合物中，继续搅拌10min,即可得到TiO₂的乳浊液。

进一步，所述的TiO₂的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，将制得的乳浊液转移到高压反应釜内，在120℃的控温烘箱中反应5h后取出，取出样品自然冷却后，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤1次，抽滤，干燥后得到二氧化钛粉末。