Low-temperature synthesis of metal oxide nanocrystalline monolithic and multicomponent aqueous sol or powders. Firstly, fluorine-containing metal oxide hydrates are prepared. Then, fluorine-containing metal oxide hydrates are dissolved in hydrogen peroxide solution. MO3 can be obtained by one-step low-temperature oxidation of hydrogen peroxide. The water-soluble peroxide sol of metal oxides such as Nb2O5, WO3, V2O5, ZrO, TiO2, Ta2O5, etc. can be obtained by controlling pH value, reflux heating temperature and time to obtain stable metal oxide nanocrystalline monocrystalline and multicomponent composite water-soluble sol or powder. Compared with metal oxides with single component, the photocatalytic performance is greatly improved. The presence of Trace Fluorine can improve the hydrophilic and hydrophobic properties of the sol, and make the sol film forming performance better. At the same time, it can inhibit the formation of ozone in the photocatalytic interfacial reaction. It has the characteristics of environmental protection, simple process and low cost.
【技术实现步骤摘要】
金属氧化物纳米晶一元和多元复合水性溶胶或者粉体低温合成方法
本专利技术涉及水性内墙涂料领域,特别涉及一种金属氧化物纳米晶一元和多元复合水性溶胶或者粉体低温合成方法。
技术介绍
d0结构金属氧化物纳米晶材料作为功能性的半导体材料,普遍具有光催化效应,是一种能够利用太阳能实现有机物降解、空气净化、自清洁、抗菌等综合功能的节能、环保涂层材料,通过掺杂、复合还可以有很好的电学性能。d0结构金属氧化物纳米晶催化降解空气中有机污染物、氮氧化物的原理是氧化物能有效地吸收光能,激发禁带电子跃迁,从而产生电子-空穴对,电子与空穴分离后,空穴可以直接氧化表面吸附有机物,或与二氧化钛表面吸附的水分子和氧气等接触,产生羟基自由基和臭氧,通过羟基自由基与臭氧进一步氧化分解相关底物。但是臭氧对人体有一定的危害,在光催化过程中抑制臭氧的生存,有非常积极的意义。晶态金属氧化物合成一般需要苛刻的物理条件,固相合成温度一般高于400℃;水热和溶剂热合成温度一般在200℃左右,但需要高压反应体系。在强酸、强碱极端条件下,可以降低反应温度,但不利于环保和规模化生产。过渡金属配合物体系合成及应用研究是生命科学、化学模拟金属酶、仿生催化等研究领域的热点,在有机合成领域得到广泛应用,而它在无机金属氧化物合成领域没有得到足够的重视。在金属钛生物兼容性研究过程中,研究人员就发现,金属钛与人体免疫反应产生的活性氧基团形成的稳定钛过氧配合物(peroxotitaniumcomplex)能够在较温和条件下转变为锐钛矿型TiO2晶体。金属钛能在人体温和的条件下(37℃,pH~7,常压)转变成晶态TiO2,相对稳定 ...
【技术保护点】
1.金属氧化物纳米晶一元和多元复合水性溶胶或者粉体低温合成方法,其特征在于,其制备步骤为:步骤1:含氟的金属氧化物的水合物的制备,包括含不同结晶水的钼、铌、钨、钒、锆、钛、钽的金属氧化物水合物的制备:将氟金属酸的可溶性盐类的一种或者几种任意比例混合的复合盐类物质溶解于热水中,搅拌得到澄清氟金属酸盐的水溶液,在加入室温去离子水稀释冷却后,向含氟金属酸盐的水溶液中滴加无机碱溶液至pH值为8‑11,得到含氟的一元或多元金属氧化物水合物沉淀;步骤2:用过氧化氢溶液溶解所得到含氟的金属氧化物的水合物为溶液态,其中H2O2:Ti的分子摩尔比为1:1‑40:1;然后加去离子水稀释到金属氧化物质量百分比浓度为0.75‑1.5%;步骤3:用氢氟酸或无机碱水溶液调节步骤2的含氟金属过氧化物pH值至7‑7.5;步骤4:在温度为60‑100℃下回流加热步骤3的溶液3‑5小时,得到含氟的具有d0电子结构的金属氧化物纳米晶一元和多元复合水性溶胶;或者在温度为100℃下回流加热步骤3的溶液时间大于6小时,出现沉淀,离心或过滤得含氟的具有d0电子结构的金属氧化物纳米晶一元和多元复合粉体;或者在大于120℃温度条件下, ...
【技术特征摘要】
1.金属氧化物纳米晶一元和多元复合水性溶胶或者粉体低温合成方法,其特征在于,其制备步骤为:步骤1:含氟的金属氧化物的水合物的制备,包括含不同结晶水的钼、铌、钨、钒、锆、钛、钽的金属氧化物水合物的制备:将氟金属酸的可溶性盐类的一种或者几种任意比例混合的复合盐类物质溶解于热水中,搅拌得到澄清氟金属酸盐的水溶液,在加入室温去离子水稀释冷却后,向含氟金属酸盐的水溶液中滴加无机碱溶液至pH值为8-11,得到含氟的一元或多元金属氧化物水合物沉淀;步骤2:用过氧化氢溶液溶解所得到含氟的金属氧化物的水合物为溶液态,其中H2O2:Ti的分子摩尔比为1:1-40:1;然后加去离子水稀释到金属氧化物质量百分比浓度为0.75-1.5%;步骤3:用氢氟酸或无机碱水溶液调节步骤2的含氟金属过氧化物pH值至7-7.5;步骤4:在温度为60-100℃下回流加热步骤3的溶液3-5小时,得到含氟的具有d0电子结构的金属氧化物纳米晶一元和多元复合水性溶胶;或者在温度为100℃下回流加热步骤3的溶液时间大于6小时,出现沉淀,离心或过滤得含氟的具有d0电子结构的金属氧化物纳米晶一元和多元复合粉体;或者在大于120℃温度条件下,烘干步骤3的溶液,得到含氟的具有d0电子结构的金属氧化物纳米晶一元和多元复合粉体。2.根据权利要求1所述的金属氧化物纳米晶一元和多元复合水性溶胶或者粉体低温合成方法,其特征在于,所述含氟的金属氧化物指MO3、Nb2O5、WO3、V2O5、ZrO、TiO2、Ta2O5中的一种或者几种复合物。3.根据权利要求1所述的金属氧化物纳米晶一元和多元复合水性溶胶或者粉体低温合成方法,其特征在于,所述含氟的金属氧化物的水合物,包括含不同结晶水的钼、铌、钨、钒、锆、钛、钽的金属氧化物水合物;所述含氟的金属氧化物的水合物的结晶水数目为一...
【专利技术属性】
技术研发人员:许并社,余愿,孙东峰,杜高辉,马淑芳,苏庆梅,
申请(专利权)人:西安前沿材料研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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