專利名稱：一種納米級二氧化鈦的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種無機非金屬材料的無團聚納米級二氧化鈦的制備方法。
背景技術(shù)：
納米級二氧化鈦的光催化特性現(xiàn)已被社會廣泛認同，并已在涂料、化妝品、橡膠輪胎等領域得到應用。然而現(xiàn)有的技術(shù)沒有很好的解決其在生產(chǎn)過程中的團聚和板結(jié)問題。團聚、板結(jié)后的納米粉體是無法打開的，會嚴重影響納米材料的性能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決納米級二氧化鈦的團聚和板結(jié)問題，本發(fā)明提供一種無團聚納米級二氧化鈦的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為將無離子水緩慢的滴加到四氯化鈦中，然后用無機酸或者無機鹽的稀溶液將其稀釋，加熱保溫得納米級二氧化鈦乳液，將納米級二氧化鈦乳液用PH值小于5.2的有機酸經(jīng)過濾膜過濾洗滌，然后脫除水和有機酸得納米級二氧化鈦粉體。
本發(fā)明優(yōu)選有機酸為乙酸、過濾膜為超濾膜、脫水和有機酸采用共沸蒸餾法，無機酸或者鹽為硫酸鈉或者硝酸。
DLVO理論認為Zeta電位是反映粒子膠態(tài)行為的一個重要參數(shù)，在Zeta電位為0時，粒子表面不帶電荷，此時懸浮液的顆粒易發(fā)生凝聚，出現(xiàn)溶膠面沉降現(xiàn)象。當粒子表面電荷密度較高時，粒子有較高的Zeta電位，粒子間的靜電斥力較大，乳液保持較高的穩(wěn)定性。本發(fā)明在制備過程中，將納米級二氧化鈦乳液用PH值小于5.2的有機酸溶液進行洗滌，使顆粒在酸性環(huán)境中保持較高的Zeta電位，由于顆粒表面有一定的電荷密度，其粒子間的排斥力抵消了范德華引力和液橋力等引力作用，防止了顆粒團聚現(xiàn)象的發(fā)生。
本發(fā)明將無離子水緩慢的滴加到四氯化鈦中，得呈丁達爾現(xiàn)象的清亮透明含鈦溶液；加入無機酸或者鹽有利于促進晶體生成和提高粉體的比表面積；加熱可以促進水解生成二氧化鈦，保溫有利于晶核的生成和發(fā)育。采用加入有機酸進行共沸蒸餾的脫水方法，是由于有機酸表面張力較小，且又能使顆粒間形成靜電斥力，抵消了其表面張力對顆粒收縮(板結(jié))力，最大限度地保護了納米材料的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，得到無團聚的納米粉體。


下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進一步說明圖1為水乳液PH與Zetc電位關系2為水乳液PH與顆粒直徑之間的關系圖。
具體實施例方式
實施例一、將無離子水緩慢的滴加到950克四氯化鈦中，使其形成黃色透亮的含鈦溶液，用10升的0.5％的硫酸鈉稀釋攪拌均勻，然后加熱至90℃以上，并保溫1-3小時，得納米級二氧化鈦乳液。以PH值＝3的甲酸溶液用超濾膜過濾進行洗滌至以硝酸銀檢測無氯離子存在。然后加入500克的乙酸進行減壓蒸餾脫除水和乙酸得10納米的納米級銳鈦型的二氧化鈦粉體(二氧化鈦粉體在2004年2月23日經(jīng)南京大學現(xiàn)代分析中心由JEM-200CX設備測試為10納米)。
實施例二、將硫酸鉀改為硝酸溶液，其余步驟與實施例一相同，制得10納米金紅型的納米級二氧化鈦粉體。
權(quán)利要求
1.一種納米級二氧化鈦的制備方法，其特征是將無離子水緩慢的滴加到四氯化鈦中，然后用無機酸或者鹽的稀溶液將其稀釋，加熱保溫得納米級二氧化鈦乳液，將納米級二氧化鈦乳液用PH值小于5.2的有機酸進行洗滌、經(jīng)過濾膜過濾，然后脫除水和有機酸得納米級二氧化鈦粉體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級二氧化鈦的制備方法，其特征是有機酸為乙酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級二氧化鈦的制備方法，其特征是過濾膜為超濾膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米級二氧化鈦的制備方法，其特征是無機酸或者鹽為硫酸鈉或者硝酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種納米級二氧化鈦的制備方法，其特征是脫水和有機酸采用共沸蒸餾法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無機非金屬材料的無團聚納米級二氧化鈦的制備方法。它將無離子水緩慢的滴加到四氯化鈦中，然后用無機酸或者鹽的稀溶液將其稀釋，加熱保溫得納米級二氧化鈦乳液，將納米級二氧化鈦乳液用pH值小于5.2的有機酸進行洗滌、經(jīng)過濾膜過濾，然后脫除水和有機酸得納米級二氧化鈦粉體。應用于涂料、化妝品、橡膠輪胎等領域。
文檔編號C01G23/00GK1562766SQ20041001447
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月26日
發(fā)明者繆文彬 申請人:繆文彬