介孔纳米粉体二氧化钛的仿生合成方法技术

介孔纳米粉体ＴｉＯ↓［２］的仿生合成方法，属于纳米材料技术领域。将生物表面活性剂在水溶液中发酵，乳化形成乳化液Ａ；将含有Ｔｉ↑［４＋］的无机溶液滴加到乳化液Ａ中得溶液Ｂ，调节ＰＨ＝７－９，得乳浊液Ｃ；然后将沉淀物水洗、醇洗，进行热处理，在煅烧炉中升温到３００－６００℃，除去生物表面活性剂模板，保温１－２ｈ后，即得到介孔锐钛矿ＴｉＯ↓［２］纳米粉体，在６００－７００℃保温１－２ｈ后得到介孔金红石ＴｉＯ↓［２］纳米粉体。本发明专利技术使用廉价的天然生物表面活性剂，利用生物的纳米多层泡囊结构和矿化沉积过程，在温和的条件下合成介孔ＴｉＯ↓［２］纳米微粉，颗粒近球形，粒径分布范围窄，分散效果好，活性高，制备工艺简单，成本低，无污染。

【技术实现步骤摘要】
介孔纳米粉体二氧化钛的仿生合成方法
本专利技术涉及一种低成本高活性介孔纳米粉体TiO2的仿生合成方法，属于纳米材料

技术介绍
纳米级介孔TiO2因具有无毒，化学和热稳定性好，电性能好及特殊的光催化性能和吸附性能，而广泛应用于高浓度难降解工业废水处理技术的光催化剂，也可用于太阳能电池材料和催化材料，还可用于高性能电子陶瓷。研究证明，仿生法制备的纳米TiO2，颗粒半径分布窄，无团聚，锐钛矿的颗粒平均尺寸为8-20nm，BET高达280m2/g，活性高，在700℃就可完全相变为粒径为25-100nm范围的金红石颗粒，无论是锐钛矿还是金红石，颗粒上都有结构孔，其介孔平均尺寸为3-15nm，见透射电镜照片图3和图4。具有介孔结构的TiO2活性高，通过纳米组装技术，可扩展其波长响应范围，提高太阳能利用率，研制出具有高量子产率，能被太阳光谱中的可见光甚至红外光激发的高效半导体催化剂。目前的制备方法有溶胶凝胶法、化学沉淀法、水热法、模板法等，但是现有方法制备的TiO2颗粒团聚严重，活性低，制备工艺复杂且成本高，应用效果较差，难于推广应用。因此如何制备低成本高活性的介孔TiO2纳米粉体是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
介孔纳米粉体ＴｉＯ↓［２］的仿生合成方法，其特征在于，步骤如下：（１）将生物表面活性剂于常温常压下在水溶液中发酵，形成生物表面活性剂的球丝酵母水溶液，加入糖助剂０－０．１ｇ／Ｌ，搅拌，室温乳化２０－６０分钟，形成临界胶束浓度的乳化液 Ａ；（２）在磁力搅拌的作用下，将含有Ｔｉ↑［４＋］的无机溶液，按每分钟２－１０滴的滴加速度加到上述乳化液液体Ａ中，让Ｔｉ↑［４＋］能够充分吸附到生物活性剂细胞表面的阴离子群上，ＴｉＯ↓［２］含量控制在５０～１２０ｇ／Ｌ，常温下磁力搅 拌０．５～１小时后，得溶液Ｂ；（３）室温下将氨水按每分钟１－５滴的速度滴加到上述Ｂ溶液中，调节ＰＨ＝７－...

【技术特征摘要】
1.介孔纳米粉体TiO2的仿生合成方法，其特征在于，步骤如下：(1)将生物表面活性剂于常温常压下在水溶液中发酵，形成生物表面活性剂的球丝酵母水溶液，加入糖助剂0-0.1g/L，搅拌，室温乳化20-60分钟，形成临界胶束浓度的乳化液A；(2)在磁力搅拌的作用下，将含有Ti4+的无机溶液，按每分钟2-10滴的滴加速度加到上述乳化液液体A中，让Ti4+能够充分吸附到生物活性剂细胞表面的阴离子群上，TiO2含量控制在50～120g/L，常温下磁力搅拌0.5～1小时后，得溶液B；(3)室温下将氨水按每分钟1-5滴的速度滴加到上述B溶液中，调节PH＝7-9，继续搅拌2-3h，让生物表面活性剂的细胞结构充分矿化沉淀，得到乳浊液C；(4)将乳浊液C静置1-2h，然后将沉淀物水洗2次，醇洗2次，分别除去NH4+和Cl-或H2O；(5)将水洗和醇洗后的沉淀物在60-80℃干燥2-3h，再将干燥后的沉淀物进行热处理，在煅烧炉中以小于10℃/min的速度升温到300-600℃，除去生物表面活性剂模板，保温1-2h后，即得到介孔锐钛矿TiO2纳米粉体，在600-700℃保温1-2h后...

【专利技术属性】
技术研发人员：何文，张旭东，陈嘉川，张川江，
申请(专利权)人：山东轻工业学院，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]