專利名稱：一種納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光化學(xué)催化劑、電化學(xué)催化劑、有機(jī)合成、精細(xì)品化工等領(lǐng)域，尤其是一種納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
納米二氧化鈦在受到太陽光或熒光燈的紫外線的照射后，內(nèi)部的電子就會(huì)發(fā)生激發(fā)。其結(jié)果是，產(chǎn)生了帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴。電子使空氣或水中的氧還原，生成雙氧水，空穴則向氧化表面水分子的方向起作用，產(chǎn)生經(jīng)基原子團(tuán)。這些都是活性氧，有著強(qiáng)大的氧化分解能力，從而能夠分解、清除附著在氧化鈦表面的各種有機(jī)物。二氧化鈦不僅有強(qiáng)大的氧化分解能力，而且還有自身不分解、幾乎可永久性地起作用以及可以利用陽光和熒光燈的光線等優(yōu)點(diǎn)。在排氣凈化、脫臭、水處理、防污等領(lǐng)域，二氧化鈦光催化劑有著廣闊的應(yīng)用前景。納米二氧化硅具有顆粒尺寸小、微孔多、比表面積大、表面輕基含量高、紫外線、可見光及紅外線反射能力強(qiáng)等特點(diǎn)。特別是隨著產(chǎn)品表面處理工藝的完善，納米顆粒的軟團(tuán)聚程度明顯降低，與有機(jī)高分子材料的相容性好，極大地拓寬了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。納米二氧化鈦和納米二氧化硅具有眾多的優(yōu)良特性和廣泛的應(yīng)用前景，但單純的納米二氧化硅又不具備納米二氧化鈦的許多優(yōu)良特性。因此，將納米二氧化鈦和納米二氧化硅各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，制備出新型的納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅復(fù)合膜，對(duì)推進(jìn)納米二氧化鈦和二氧化硅復(fù)合材料在光化學(xué)催化劑、電化學(xué)催化劑、廢水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用、提高二氧化鈦表面積和使用效率，具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的制備方法，該制備方法易行，操作簡單，制備的納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅膜，具有粒徑分布范圍小、良好的分散性等特點(diǎn)；所制備的納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜可以用作水處理系統(tǒng)、殺菌系統(tǒng)、有機(jī)氣體降解等。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。一種納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的制備方法，其特征在于其步驟是， 首先在攪拌及超聲波的條件下，將5 20ml正硅酸乙酯滴慢慢加入無水乙醇溶液中；
20^40分鐘后再滴加無機(jī)酸；1(Γ30分鐘后再滴加入5 25ml去離子水，得到溶液一；其次在超聲波作用及攪拌條件下，將15 40ml鈦酸丁酯慢慢滴加入2(T50ml無水乙醇溶液中； 15 30分鐘后再滴加2 IOml無機(jī)酸；15 30分鐘后再滴加入l(T30ml無水乙醇和5 15ml去離子水，得到溶液二 ；2(Γ40分鐘后，在超聲波作用及攪拌條件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，繼續(xù)攪拌2 3小時(shí)，得到白色膠體溶液；將此溶液涂布在玻璃或透明塑料板、管上， 烘干得到納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜。所述的納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的制備方法，其特征在于所述的無機(jī)酸是鹽酸、硝酸或硫酸中的一種或兩種或三種的任意混合。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果
1、利用本發(fā)明合成的納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅復(fù)合膜粒徑分布均、純度高，復(fù)合材料的顆粒粒徑分布范圍為廣lOOnm、純度高于99. 8%( 二氧化鈦及二氧化硅的質(zhì)量百分比含量之和)。2、利用本發(fā)明合成的納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的二氧化硅的顆粒粒徑、二氧化鈦包覆層的厚度、含量等易于控制，可以根據(jù)不同的用途適時(shí)變更生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)不同的二氧化鈦和二氧化硅含量、不同的顆粒粒徑、不同性能的復(fù)合膜。3、利用本發(fā)明合成的納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜工藝靈活、設(shè)備簡單、 原材料便宜、材料的綜合生產(chǎn)成本低，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:
1、在攪拌及超聲波作用的條件下，將6.7ml正硅酸乙酯滴慢慢加入7ml無水乙醇溶液中；30分鐘后再滴加Iml濃HNO3 ；20分鐘后再滴加入去離子水，得到溶液一，繼續(xù)攪拌待用；
2、其次在超聲波作用及攪拌條件下，將23.8ml鈦酸丁酯慢慢滴加入36ml無水乙醇溶液中；30分鐘后再滴加5ml濃HNO3 ；20分鐘后再滴加入15ml無水乙醇和IOml去離子水， 得到溶液二，繼續(xù)攪拌待用；
3、30分鐘后，在超聲波作用及攪拌條件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，繼續(xù)攪拌 2. 5小時(shí)，得到白色膠體溶液；
4、將此溶液涂布在玻璃或透明塑料板上，烘干得到納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜。實(shí)施例2:
1、在攪拌及超聲波作用的條件下，將5ml正硅酸乙酯滴慢慢加入6ml無水乙醇溶液中； 30分鐘后再滴加Iml濃HCl ；30分鐘后再滴加入3. 5ml去離子水，得到溶液一，繼續(xù)攪拌待用；
2、其次在超聲波作用及攪拌條件下，將22ml鈦酸丁酯慢慢滴加入33ml無水乙醇溶液中；40分鐘后再滴加濃HCl ；25分鐘后再滴加入13ml無水乙醇和9ml去離子水，得到溶液二，繼續(xù)攪拌待用；
3,40分鐘后，在超聲波作用及攪拌條件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，繼續(xù)攪拌3 小時(shí)，得到白色膠體溶液；
4、將此溶液涂布在玻璃或透明塑料板上，烘干得到納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜。實(shí)施例3:
1、在攪拌及超聲波作用的條件下，將8ml正硅酸乙酯滴慢慢加入8.2ml無水乙醇溶液中；40分鐘后再滴加0. 5ml濃；30分鐘后再滴加入5ml去離子水，得到溶液一，繼續(xù)攪拌待用；
2、其次在超聲波作用及攪拌條件下，將25ml鈦酸丁酯慢慢滴加入38ml無水乙醇溶液
4中；20分鐘后再滴加3ml濃吐504 ；30分鐘后再滴加入18ml無水乙醇和12ml去離子水，得到溶液二，繼續(xù)攪拌待用；
3、25分鐘后，在超聲波作用及攪拌條件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，繼續(xù)攪拌2 小時(shí)，得到白色膠體溶液；
4、將此溶液涂布在玻璃或透明塑料板上，烘干得到納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，上述各實(shí)施例均具有上述的發(fā)明的有益效果。綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的制備方法，其特征在于其步驟是， 首先在攪拌及超聲波的條件下，將5 20ml正硅酸乙酯滴慢慢加入無水乙醇溶液中；20^40分鐘后再滴加無機(jī)酸；1(Γ30分鐘后再滴加入5 25ml去離子水，得到溶液一；其次在超聲波作用及攪拌條件下，將15 40ml鈦酸丁酯慢慢滴加入2(T50ml無水乙醇溶液中； 15 30分鐘后再滴加2 IOml無機(jī)酸；15 30分鐘后再滴加入l(T30ml無水乙醇和5 15ml去離子水，得到溶液二 ；2(Γ40分鐘后，在超聲波作用及攪拌條件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，繼續(xù)攪拌2 3小時(shí)，得到白色膠體溶液；將此溶液涂布在玻璃或透明塑料板、管上， 烘干得到納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的制備方法，其特征在于所述的無機(jī)酸是鹽酸、硝酸或硫酸中的一種或兩種或三種的任意混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜的制備方法，首先在攪拌及超聲波的條件下，將5~20ml正硅酸乙酯滴慢慢加入無水乙醇溶液中；20~40分鐘后再滴加無機(jī)酸；10~30分鐘后再滴加入5~25ml去離子水，得到溶液一；其次在超聲波作用及攪拌條件下，將15~40ml鈦酸丁酯慢慢滴加入20~50ml無水乙醇溶液中；15~30分鐘后再滴加2~10ml無機(jī)酸；15~30分鐘后再滴加入10~30ml無水乙醇和5~15ml去離子水，得到溶液二；20~40分鐘后，在超聲波作用及攪拌條件下，把溶液一慢慢滴加入溶液二中，繼續(xù)攪拌2~3小時(shí)，得到白色膠體溶液；將此溶液涂布在玻璃或透明塑料板、管上，得到納米二氧化鈦包覆納米二氧化硅薄膜，可用于可見光下殺菌、有機(jī)氣體降解及廢水處理等。
文檔編號(hào)B01J21/08GK102416314SQ201110456558
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者孫曉瓏, 羅年均, 郝玉鳳 申請(qǐng)人:上海久安水質(zhì)穩(wěn)定劑廠