[发明专利]高效光催化剂‑纳米二氧化钛水性胶体的制备方法

摘要

本发明公开一种高效光催化剂‑纳米二氧化钛水性胶体的制备方法，其采用金属钛作为钛源，采用过氧化氢将零价的金属钛Ti氧化成四价钛TiO2+，TiO2+ 进一步与过氧化氢络合成水溶性的TiO[(H2O2)]2+黄色络合物，在蒸发除去过量的过氧化氢和氨后，得到黄色络合物胶体，再通过150℃～200℃高压水热反应，将TiO[(H2O2)]2+黄色络合物转变成纯白色的Ti(OH)4水性乳液。然后加入无机酸调节乳液的PH值在2～4范围内，温控水浴温度60~80℃，在持续搅拌3~6小时后可以使Ti(OH)4水性乳液渐渐胶化成纳米二氧化钛水性胶体。本发明不使用任何有机溶剂；反应过程中无废水、废气产生；胶体颗粒粒径小于10纳米，结晶度高，具有很强的光催化活性，在多孔基材上的涂覆性能和成膜性能非常好。

主权项

一种高效光催化剂‑纳米二氧化钛水性胶体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将金属钛放入玻璃烧杯中，加入过氧化氢水溶液形成混合液，金属钛与过氧化氢的摩尔比为1：8~12，所述金属钛为颗粒海绵钛；步骤二、将玻璃烧杯置于冰水浴中，冰水浴温度控制在5～15℃之间，中速搅拌所述混合液物形成中间反应物；步骤三、将一定量的氨水倒入带支管和活塞的烧瓶中，将烧瓶置于热水浴中，水浴温度控制在60℃左右，加热使氨挥发形成氨蒸汽，此氨蒸汽通过支管进入中间反应物中，调节中间反应物的PH值至8~11范围内，获得调节后中间反应物，此时金属钛与氨的摩尔比为1：9~15；步骤四、持续搅拌调节后中间反应物3~8小时，直到获得透明的黄色络合物水溶液；步骤五、将黄色络合物水溶液转移至带支管的烧瓶中，放入60℃左右的热水浴中，蒸发除去过量的过氧化氢，得到黄色络合物胶体；步骤六、将黄色络合物胶体倒入高压反应釜中，150℃~200℃水热反应4~8小时，获得纯白色水性乳液；步骤七、将纯白色水性乳液倒回玻璃烧杯中，常温下边搅拌边加入无机酸，调节乳液的PH值至2～4获得酸化后水性乳液；步骤八、将玻璃烧杯放入60～80℃水浴装置中，持续搅拌3～6小时使酸化后水性乳液渐渐胶化成纳米二氧化钛水性胶体。