專利名稱：：釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種溶膠的制備方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法。
背景技術(shù)：
：二氧化鈦是一種重要的光電功能材料，其光催化作用已廣泛應(yīng)用到除臭抗菌、空氣凈化、水處理、自清潔等領(lǐng)域，在太陽能利用和環(huán)境凈化方面意義巨大，發(fā)展前景廣闊。然而，二氧化鈦因自身能帶限制對(duì)太陽光的利用效率仍然較低。此外，作為其重要應(yīng)用形式的薄膜型光催化材料也因二氧化鈦晶化工藝限制，難以在不耐熱或難以加熱的大面積基材上負(fù)載應(yīng)用。太陽能利用率低、鍍膜基材受限已成為二氧化鈦光催化材料應(yīng)用亟需解決的關(guān)鍵問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有較高的太陽光利用效率，可實(shí)現(xiàn)在不耐熱或難以加熱的大面積基材上負(fù)載應(yīng)用的釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法。本發(fā)明提供的釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法，包括以下步驟(1)在攪拌條件下將四氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸丁酯其中至少一種加入l10倍(m/m)的醇稀釋溶劑中，攪拌均勻；(2)在595"水浴溫度下，在步驟(1)得到的混合溶液中逐滴加入l500倍(m/m)的偏釩酸銨水溶液，攪拌0.55小時(shí)；(3)溶膠靜置陳化1小時(shí)15天，獲得穩(wěn)定復(fù)合溶膠。作為一種改進(jìn)，所述醇稀釋溶劑為無水乙醇、乙二醇或異丙醇其中一種或幾種的組合。作為一種改進(jìn)，所述偏釩酸銨水溶液的濃度為控制在使最終產(chǎn)物中V與Ti的摩爾比為1:10001:10。作為一種改進(jìn)，在將混合溶液加入偏釩酸銨水溶液中時(shí)，還加入無機(jī)酸控制水解速度，所述無機(jī)酸是硝酸、鹽酸、硫酸其中一種或者幾種的組合，酸的用量控制在使溶膠的pH值為15。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是利用本發(fā)明制備的釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠適用于玻璃、陶瓷、家居以及公共場所，將溶膠噴涂于被被噴涂物的表面后，溶膠內(nèi)所含摻雜型二氧化鈦在太陽光、日光燈的光照下具有超強(qiáng)的氧化能力，能破壞細(xì)菌的蛋白質(zhì)，分解有機(jī)物和有害氣體，可以防污、殺菌、自潔凈和凈化空氣。本發(fā)明制備得到的溶膠具有諸多突出的優(yōu)勢1、無毒無害，無第二次污染；2、可見光催化效果明顯；3、制備過程簡單；4、使用領(lǐng)域、用途廣泛。具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。本發(fā)明制備釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的實(shí)施例中操作步驟如下(1)在攪拌條件下將四氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸丁酯其中至少一種加入l10倍(m/m)的醇稀釋溶劑中，攪拌均勻；(2)在595。C水浴溫度下，在步驟(1)得到的混合溶液中逐滴加入l500倍(m/m)的偏釩酸銨水溶液，攪拌O.55小時(shí)；(3)溶膠靜置陳化1小時(shí)15天，獲得穩(wěn)定復(fù)合溶膠。所述醇稀釋溶劑為無水乙醇、乙二醇或異丙醇其中一種或幾種的組合；所述偏釩酸銨水溶液的濃度為控制在使最終產(chǎn)物中V與Ti的摩爾比為1:10001:10。在將混合溶液加入偏釩酸銨水溶液中時(shí)，還加入無機(jī)酸控制水解速度，所述無機(jī)酸是硝酸、鹽酸、硫酸其中一種或者幾種的組合，酸的用量控制在使溶膠的pH值為15。各實(shí)施例中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表其中醇稀釋溶劑的量是指醇稀釋溶劑與加入的四氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸丁酯的質(zhì)量比，偏釩酸銨水溶液的量是指偏釩酸銨水溶液與加入的步驟(1)中的混合溶液的質(zhì)量比。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>使用本發(fā)明的溶膠對(duì)可見光具有較強(qiáng)的響應(yīng)，日常光源及可激發(fā)其光催化性能，可以用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)此加以驗(yàn)證。例如溶膠在一般照明用日光燈下分解濃度為66mg/L的玫瑰紅試液的具體操作溶膠與玫瑰紅試液的混合比例是1:4,曰光燈到溶膠距離為10cm以上，1030分鐘能將玫瑰紅試液分解褪色；或者在晴天將以上混合溶液放置于陽光下，一定時(shí)間后可使染料褪色。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法，包括以下步驟(1)在攪拌條件下將四氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸丁酯其中至少一種加入1～10倍(m/m)的醇稀釋溶劑中，攪拌均勻；(2)在5～95℃水浴溫度下，在步驟(1)得到的混合溶液中逐滴加入1～500倍(m/m)的偏釩酸銨水溶液，攪拌0.5～5小時(shí)；(3)溶膠靜置陳化1小時(shí)～15天，獲得穩(wěn)定復(fù)合溶膠。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法，其特征在于，所述醇稀釋溶劑為無水乙醇、乙二醇或異丙醇其中一種或幾種的組合。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法，其特征在于，所述偏釩酸銨水溶液的濃度為控制在使最終產(chǎn)物中V與Ti的摩爾比為1:10001:10。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法，其特征在于，在將混合溶液加入偏釩酸銨水溶液中時(shí)，還加入無機(jī)酸控制水解速度，所述無機(jī)酸是硝酸、鹽酸、硫酸其中一種或者幾種的組合，酸的用量控制在使溶膠的pH值為15。全文摘要本發(fā)明涉及一種溶膠的制備方法，旨在提供一種釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠的制備方法，包括以下步驟(1)在攪拌條件下將四氯化鈦、硫酸鈦或鈦酸丁酯其中至少一種加入1～10倍(m/m)的醇稀釋溶劑中，攪拌均勻；(2)在5～95℃水浴溫度下，在步驟(1)得到的混合溶液中逐滴加入1～500倍(m/m)的偏釩酸銨水溶液，攪拌0.5～5小時(shí)；(3)溶膠靜置陳化1小時(shí)～15天，獲得穩(wěn)定復(fù)合溶膠。利用本發(fā)明制備的釩摻雜可見光響應(yīng)二氧化鈦納米晶復(fù)合溶膠內(nèi)所含摻雜型二氧化鈦在太陽光、日光燈的光照下具有超強(qiáng)的氧化能力，能破壞細(xì)菌的蛋白質(zhì)，分解有機(jī)物和有害氣體，可以防污、殺菌、自潔凈和凈化空氣。文檔編號(hào)B01J37/03GK101318823SQ20081006266公開日2008年12月10日申請(qǐng)日期2008年7月3日優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日發(fā)明者輝楊,申乾宏,高基偉申請(qǐng)人:浙江大學(xué)