[发明专利]纳米二氧化钛及其制备方法、以及其应用

说明书

本发明公开一种纳米二氧化钛及其制备方法、以及其应用，其中，所述纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：将钛化合物、配位剂及第一溶剂混合，得到第一溶液；将水解剂与第二溶剂混合，得到第二溶液；混合所述第一溶液和所述第二溶液，得到二氧化钛胶体；对所述二氧化钛胶体进行干燥，得到纳米二氧化钛。本发明的技术方案能够使得纳米二氧化钛的制备过程更加简单，操作成本较低，而且在制备过程中不会产生废水等次生污染。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种纳米二氧化钛及其制备方法、以及其应用。

背景技术

二氧化钛作为一种重要的工业原料，主要用以提高材料的强度、附着力、耐磨、自洁性、耐冲刷、抗老化等性能。目前纳米二氧化钛的制备方法主要有气相法和液相法，气相法包括四氯化钛气相法、钛醇盐气相沉积法和钛醇盐气相水解法；液相法具体包括液相沉积法、溶胶-凝胶法、醇盐水解法、水热法、水解法、微乳液法和微波合成法等，这些制备方法普遍存在操作复杂、且制备过程会产生废水等次生污染的问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种纳米二氧化钛及其制备方法、以及其应用，旨在使得纳米二氧化钛的制备过程更加简单，操作成本较低，而且在制备过程中不会产生废水等次生污染。

为实现上述目的，本发明提出的纳米二氧化钛的制备方法包括以下步骤：

将钛化合物、配位剂及第一溶剂混合，得到第一溶液；

将水解剂与第二溶剂混合，得到第二溶液；

混合所述第一溶液和所述第二溶液，得到二氧化钛胶体；

对所述二氧化钛胶体进行干燥，得到纳米二氧化钛。

可选地，所述钛化合物、所述配位剂及所述第一溶剂的用量比范围为(0.01g-50g)：(0.1g-10g)：200mL；和/或，所述水解剂与所述第二溶剂的用量比范围为(0.1mL-50mL)：100mL；和/或，所述钛化合物与所述水解剂的用量比范围为(0.01g-50g)：10mL。

可选地，在混合所述第一溶液和所述第二溶液，得到二氧化钛胶体的步骤中，包括：

将第二溶液以0.1滴/秒至50滴/秒的速率范围滴加至第一溶液中，并控制温度范围为5℃至100℃，搅拌得到二氧化钛胶体。

可选地，在对所述二氧化钛胶体进行干燥，得到纳米二氧化钛的步骤中，包括：

采用冷冻干燥、加热干燥或喷雾干燥的方法对二氧化钛胶体进行干燥，其中，干燥温度范围为-50℃至150℃，干燥时间范围为1h-72h。

可选地，所述钛化合物选自叔丁醇钛、三氯化钛、四氯化钛、钛氧草酸铵、钛酸四异丁酯、钛酸四正丁酯、异丙醇钛以及硫酸钛中的至少一种。

可选地，所述配位剂选自乙醇胺、三乙胺、油胺、柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸二氢钠、柠檬酸二氢钾、油酸、草酸、草酸铵、草酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵以及乙二胺四乙酸中的至少一种。

可选地，所述第一溶剂和所述第二溶剂均选自去离子水、环己烷、无水乙醇以及丙酮中的至少一种。

可选地，所述水解剂选自氨水、甲酸、甲胺、乙醇、乙酸以及乙二胺中的至少一种。

本发明还提出了一种纳米二氧化钛，所述纳米二氧化钛是由如前所述的纳米二氧化钛的制备方法制备得到。

本发明还提出了如前所述的纳米二氧化钛的应用，所述二氧化钛用于制作改性蚕丝、改性纤维织物、纳米乳液水性涂料或改性水泥。