例將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0028]實施例1:
在混合了乙酸乙酯和鹽酸的2-甲氧基乙醇溶液中逐滴加入鈦酸四乙酯，再加入適量丙烯酸，最后加入含水的2-甲氧基乙醇溶液，在常壓和60°C下攪拌20小時，控制反應(yīng)物pH值為5，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為Inm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除Cl—離子。其中鈦酸四乙酯、乙醇、蒸餾水或去離子水、乙酸乙酯、丙烯酸、鹽酸摩爾比為1:40:1:2:1:1.5;
實施例2
在混合了丙三醇、硝酸和鹽酸的正丁醇溶液中逐滴加入鈦酸四丙酯，再加入適量醋酸，最后加入含水的正丁醇溶液，在常壓和40°C下攪拌24小時，控制反應(yīng)物pH值為3，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為Inm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除Cl—離子。其中鈦酸四丙酯、正丁醇、蒸餾水或去離子水、丙三醇、醋酸、硝酸和鹽酸混合溶液摩爾比為1:30:1.5:2:1.5:1;
實施例3
在混合了乙酸和鹽酸的異丙醇溶液中逐滴加入鈦酸四丁酯，再加入適量MAP，最后加入含水的異丙醇溶液，在常壓和80°C下攪拌48小時，控制反應(yīng)物pH值為3，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為Inm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除Cl—離子。其中鈦酸四丁酯、異丙醇、蒸餾水或去離子水、乙酸、MAP、鹽酸混合溶液摩爾比為1:25:2:3:2:0.8;
實施例4
在混合了羥基乙酸和硝酸的異丙醇溶液中逐滴加入異丙醇鈦，再加入適量醋酸，最后加入含水的異丙醇溶液，在常壓和80°C下攪拌22小時，控制反應(yīng)物pH值為2，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為3nm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除水解中間產(chǎn)物。其中異丙醇鈦、異丙醇、蒸餾水或去離子水、羥基乙酸、醋酸、硝酸混合溶液摩爾比為1:30:1.5:2:2:0.8;
實施例5
在混合了乙酸乙酯和鹽酸的異丙醇溶液中逐滴加入異丙醇鈦，再加入適量醋酸，最后加入含水的異丙醇溶液，在常壓和80°C下攪拌20小時，控制反應(yīng)物pH值為2，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為Inm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除Cl—離子其中異丙醇鈦、異丙醇、蒸餾水或去離子水、乙酸乙酯、醋酸、硝酸混合溶液摩爾比為1:80:2:1.5:2:1;
實施例6
在混合了草酸和硝酸的異丙醇溶液中逐滴加入鈦酸四丁酯，再加入適量二乙醇胺，最后加入含水的異丙醇溶液，在常壓和80°C下攪拌24小時，控制反應(yīng)物pH值為5，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為3nm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除水解中間產(chǎn)物。其中鈦酸四丁酯、異丙醇、蒸餾水或去離子水、草酸、二乙醇胺、硝酸混合溶液摩爾比為1:90:2:1.5:1:1;
實施例7
在混合了 EDTA和硝酸的異丙醇溶液中逐滴加入鈦酸四乙酯，再加入適量鄰苯二酚，最后加入含水的異丙醇溶液，在常壓和60°C下攪拌32小時，控制反應(yīng)物pH值為2，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為4nm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除F—離子其中鈦酸四乙酯、異丙醇、蒸餾水或去離子水、EDTA、鄰苯二酚、硝酸混合溶液摩爾比為1:35:1.8:1.5:2:1.3;
實施例8
在混合了乙酰丙酮和鹽酸的異丙醇溶液中逐滴加入異丙醇鈦，再加入適量氨水，最后加入含水的異丙醇溶液，在常壓和80°C下攪拌40小時，控制反應(yīng)物pH值為5，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為Inm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除Cl—離子。其中異丙醇鈦、異丙醇、蒸餾水或去離子水、羥基乙酸、醋酸、硝酸混合溶液摩爾比為I:40:2:1.8:2.5:1.2；
實施例9
在混合了草酸和硝酸的乙醇溶液中逐滴加入鈦酸四丁酯，再加入適量丙烯酸，最后加入含水的乙醇溶液，在常壓和50 0C下攪拌20小時，控制反應(yīng)物pH值為4，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為5nm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于乙醇溶劑中去除水解中間產(chǎn)物。其中鈦酸四丁酯、乙醇、蒸餾水或去離子水、草酸、丙烯酸、硝酸混合溶液摩爾比為I:40:2.5:3:2:1.5;
實施例10
在混合了乙酸乙酯和硫酸的乙醇溶液中逐滴加入鈦酸四丁酯，再加入適量醋酸，最后加入含水的乙醇溶液，在常壓和600C下攪拌24小時，控制反應(yīng)物pH值為4，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為Inm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于乙醇溶劑中去除S042—離子。其中鈦酸四丁酯、乙醇、蒸餾水或去離子水、乙酸乙酯、醋酸、硫酸混合溶液摩爾比為1:90:2:3:3:1.5;
實施例11
在混合了乙酸乙酯和氫氟酸的異丙醇溶液中逐滴加入異丙醇鈦，再加入適量MAP，最后加入含水的異丙醇溶液，在常壓和80°C下攪拌23小時，控制反應(yīng)物pH值為2，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為5nm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除水解中間產(chǎn)物。其中異丙醇鈦、異丙醇、蒸餾水或去離子水、乙酸乙酯、MAP、氫氟酸混合溶液摩爾比為I:30:1.5:2:2:1.5；
實施例12
在混合了乙酰丙酮和HF的異丙醇溶液中逐滴加入鈦酸四丁酯，再加入適量乙酸，最后加入含水的異丙醇溶液，在常壓和80°C下攪拌24小時，控制反應(yīng)物pH值為4，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后采用孔徑為Inm的半透膜作為滲析工藝中溶膠包裹溶膠，置于異丙醇溶劑中去除F—離子。其中異丙醇鈦、異丙醇、蒸餾水或去離子水、羥基乙酸、醋酸、硝酸混合溶液摩爾比為I:25:2:1.5:2:1.5；
本發(fā)明的保護范圍不受上述實施例列舉的內(nèi)容限制。
【主權(quán)項】
1.一種納米銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠的制備方法，其特征是: (I)制備該溶膠的原料為含鈦有機物、有機溶劑、蒸餾水和去離子水的其中一種、分散劑、水解抑制劑、催化劑，其相應(yīng)摩爾比為1:(20?100):(0.5?3): (I?5):(0.1?3):(0.0l?I.5); (2 )在混合了分散劑和催化劑的醇溶液中加入鈦有機物，后再加入水解抑制劑和水，在常壓和25?100 °C下攪拌3?48小時，控制反應(yīng)物pH值為I?5，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠； (3)利用滲析工藝去除溶膠中的雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠的制備方法，其特征是含鈦有機物、有機溶劑、蒸餾水和去離子水的其中一種、分散劑、水解抑制劑、催化劑相應(yīng)的摩爾比優(yōu)選為1:(50?90): (I?3): (I?3):(0.1?2):(0.1?1.5)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米銳鈦礦型二氧化鈦水性溶膠的制備方法，其特征是:反應(yīng)條件為:溫度30°C?80°C，攪拌反應(yīng)20?24小時，反應(yīng)物pH值2?3。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的一種納米銳鈦礦型二氧化鈦水性溶膠的制備方法，其特征是: 所述含鈦有機物選自鈦酸四乙酯、鈦酸四丙酯、鈦酸四丁酯、異丙醇鈦； 所述有機溶劑選自乙醇、異丙醇、正丁醇、2-甲氧基乙醇中的一種； 所述分散劑選自乙酸乙酯、丙三醇、乙酰丙酮、乙酸、乙二胺、羥基乙酸、2，2_聯(lián)吡啶、草酸、EDTA中的一種和幾種的組合； 所述水解抑制劑選自丙烯酸、醋酸、二乙醇胺、鄰苯二酚、MAP的一種和幾種組合； 所述催化劑選自鹽酸、硝酸、硫酸、氨水、氫氟酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種和幾種的組合； 所述滲析法去除溶膠中雜質(zhì)中采用孔徑在0.5?20nm的半透膜包裹溶膠置于有機溶劑中滲析以去除雜質(zhì)； 其中小孔徑半透膜用于去除催化劑中引入的cl—離子、S042—根離子或no3—根離子，大孔徑半透膜用于去除水解中間產(chǎn)物。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的一種納米銳鈦礦型二氧化鈦水性溶膠的制備方法，其特征是: 含鈦有機物選自異丙醇鈦、鈦酸四丁酯； 有機溶劑選自乙醇、異丙醇、2-甲氧基乙醇； 分散劑選自乙酸乙酯、草酸、乙酰丙酮中的一種； 分散劑選自乙酸乙酯、草酸、乙酰丙酮中的其中二者組合； 水解抑制劑選自醋酸、丙烯酸、二乙醇胺的一種和二者組合； 水解抑制劑選自醋酸、丙烯酸、二乙醇胺的其中二者組合； 催化劑是鹽酸、硝酸中的一種、二者組合； 催化劑是鹽酸、硝酸的二者組合； 滲析用半透膜孔徑范圍在0.5?20nm。
【專利摘要】一種納米銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠的制備方法，屬于半導(dǎo)體光電材料的制備方法。本發(fā)明提供一步法低溫制備納米銳鈦礦型二氧化鈦納米晶醇相溶膠的簡便方法。原料包括，含鈦有機物、有機溶劑、蒸餾水或去離子水、分散劑、水解抑制劑、催化劑，其相應(yīng)摩爾比為1：（20～100）：（0.5～3）：（1～5）：（0.1～3）:（0.01～1.5）。在混合了分散劑和催化劑的醇溶液中加入鈦有機物，后再加入水解抑制劑和水，在常壓和25～100℃下攪拌3～48小時，控制反應(yīng)物pH值為1～5，獲得透明穩(wěn)定銳鈦礦型二氧化鈦醇相溶膠。最后利用滲析工藝去除水解中間產(chǎn)物。本發(fā)明溶膠結(jié)晶性、穩(wěn)定性和透光性能較好，濃度可以根據(jù)需要用醇稀釋。所制備溶膠可直接在各種耐高溫或不耐高溫的材料基底上成膜，也可直接制備光催化水性環(huán)保涂料或可見光激發(fā)的光催化環(huán)保涂料。
【IPC分類】C01G23/053, B01J13/00
【公開號】CN105664808
【申請?zhí)枴緾N201610019765
【發(fā)明人】靳映霞, 柳清菊, 朱忠其, 張瑾
【申請人】云南大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月13日