一种化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法技术

本发明专利技术提供了一种化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，包括，对亚氧化钛和/或杂元素掺杂亚氧化钛进行机械粉粹，并超声高速雾化；进行气流粉粹，制得亚氧化钛纳米粉体；进行表面修饰。本发明专利技术所提供的化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，通过物理方法简单、大规模制备纳米量子点，并对其进行表面修饰以增加其稳定性和树脂体系相容性，抑制其在树脂等体系的团聚行为，生产效率高，可大规模应用于工业化生产，为功能高分子和复合材料的制备奠定了基础。

Method for preparing nano scale titanium dioxide composite photocatalyst by chemical modification method

The present invention provides a method for chemical modification, preparation of nanometer titanium suboxide composite photocatalyst comprises of titanium suboxide and / or impurity doped titanium suboxide mechanical crushing, high speed and ultrasonic atomization; airflow pulverization system, implementation of nano titanium oxide powder; surface modification. Method for chemical modification method provided by the invention of nanometer titanium suboxide composite photocatalyst, through simple physical method, large-scale preparation of quantum dots, and the surfaces were modified to increase its stability and compatibility of the resin system, inhibit the aggregation behavior of resin system, high production efficiency, which can be used in large scale in industrial production, as a function of polymer and composite materials preparation laid the foundation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能纳米颗粒的制备
，具体涉及一种化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法。
技术介绍
本技术所涉及的尺度属于量子点范围，量子点又称半导体纳米微晶，其三个维度的尺寸都在200纳米以下，外观恰似一个极小的点状物，其内部电子在各方向上的运动都受到局限。量子点的特殊结构导致其具有表面效应、量子尺寸效应、介电阻遇效应和宏观量子隧道效应等，从而展现出不同于宏观材料的物理化学性质，在功能材料方面有较大的应用潜力。经过多年的研究，迄今建立了多种量子点的制备方法，且以化学方法为主，包括：采用胶体化学的方法在有机体系中合成；在水溶液中直接合成。但是通过此类方法制备的量子点产量小，且品种受到限制，而通过物理方法来制备量子点则少见报道。此外，国内外对于纳米功能粉体制备，多采用化学工艺，具有成本高、操作复杂等缺点，不利于工业化应用。
技术实现思路
本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。鉴于上述亚氧化钛复合光催化剂制备的技术空白，提出了本专利技术。因此，本专利技术其中的一个目的是解决现有技术中的不足，提供一种化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，包括，对亚氧化钛和/或杂元素掺杂亚氧化钛进行机械粉粹，并超声高速雾化；进行气流粉粹，制得亚氧化钛纳米粉体；进行表面修饰。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述亚氧化钛和/或杂元素掺杂亚氧化钛，其粒径范围为500～20000nm。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述杂元素为氮、磷或硫中的一种或几种。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述亚氧化钛纳米粉体的粒径为10～200nm。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述超声高速雾化，其中超声功率为200～250W，高速雾化转速为20000～24000rpm。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述气流粉碎，其气体流量为2～4m3/min，气体压力为0.5～0.7MPa，气体温度为90～120℃。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述机械粉粹，其粉粹时间为0.5～1h，转速为250～350rpm。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述表面修饰，其修饰剂的用量为粉体质量的1～10％，其质量浓度为4～6wt.％。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述修饰剂，其雾化液滴粒径为1～20μm。作为本专利技术所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法的一种优选方案，其中：所述修饰剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或氨基酸类修饰剂中的一种或几种。本专利技术所具有的有益效果：(1)本专利技术所提供的化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，通过物理方法简单、大规模制备纳米量子点，并对其进行表面修饰以增加其稳定性和树脂体系相容性，生产效率高，可大规模应用于工业化生产，为功能高分子和复合材料的制备奠定了基础。(2)本专利技术所提供的化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，采用少量表面修饰剂即可制得性能更优异的纳米粉体。(3)本专利技术所提供的化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法所制备得到的纳米粉体，粒径小且在基体中具有优异的表面活化指数和分散性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1是实施例1所得直径为100纳米左右的亚氧化钛粉体；图2是实施例3所得直径为50纳米左右的亚氧化钛粉体。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例1称取3t亚氧化钛(粒径为10000～20000nm)，加入到350rpm转速的机械粉碎机中，粉碎45分钟，并同时采用超声高速雾化辅助粉碎，超声功率为250W，高速雾化转速为24000rpm，粉粹后粉体收集好称重；按5wt.％比例称取表面修饰剂疏基乙酸0.15t，调节气流粉粹机，气体流量为3m3/min，气体压力为0.6MPa，空气温度为100℃，修饰剂溶液浓度为5wt.％，修饰剂溶液的流量为1ml/min，雾化为1～20μm，开始粉碎后喷入修饰剂，粉碎完成后得到平均直径为100纳米、已经表面修饰，分散均匀的亚氧化钛纳米粉体。此为样品1。实施例2称取3t亚氧化钛(粒径为5000～10000nm)，加入到300rpm转速的机械粉碎机中，粉碎60分钟，并同时采用超声高速雾化辅助粉碎，超声功率为200W，高速雾化转速为22000rpm，粉粹后粉体收集好称重；按8wt.％比例称取氨基酸类表面修饰剂0.24t，调节气流粉粹机，气体流量为3m3/min，气体压力为0.6MPa，空气温度为110℃，修饰剂溶液浓度为6wt.％，修饰剂溶液的流量为1ml/min，雾化为1～20μm，开始粉碎后喷入修饰剂，粉碎完成后得到平均直径为100纳米、已经表面修饰，分散均匀的亚氧化钛粉体。此为样品2。实施例3称取3t亚氧化钛(粒径为500～5000nm)，加入到250rpm转速的机械粉碎机中，粉碎45分钟，并同时采用超声高速雾化辅助粉碎，超声功率为250W，高速雾化转速为20000rpm，粉粹后粉体收集好称重；按6wt.％比例称取丙三醇0.18t，调节气流粉粹机，气体流量为3m3/min，气体压力为0.6MPa，空气温度为100℃，修饰剂溶液浓度为4wt.％，修饰剂溶液的流量为1ml/min，雾化为1～20μm，开始粉碎后喷入修饰剂，粉碎完成后得到平均直径为50纳米、已经表面修饰，分散均匀的亚氧化钛粉体。此为样品3。实施例4称取3t亚氧化钛(粒径为500～5000nm)，加入到300rpm转速的机械粉碎机中，粉碎30分钟，并同时采用超声高速雾化辅助粉碎，超声功率为200W，高速雾化转速为24000rpm，粉粹后粉体收集好称重；按10wt.％比例称取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，其特征在于：包括，对亚氧化钛和/或杂元素掺杂亚氧化钛进行机械粉粹，并超声高速雾化；进行气流粉粹，制得亚氧化钛纳米粉体；进行表面修饰。

【技术特征摘要】
1.一种化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，其特征在于：包括，对亚氧化钛和/或杂元素掺杂亚氧化钛进行机械粉粹，并超声高速雾化；进行气流粉粹，制得亚氧化钛纳米粉体；进行表面修饰。2.根据权利要求1所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，其特征在于：所述亚氧化钛和/或杂元素掺杂亚氧化钛，其粒径范围为500～20000nm。3.根据权利要求1或2所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，其特征在于：所述杂元素为氮、磷或硫中的一种或几种。4.根据权利要求1所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，其特征在于：所述亚氧化钛纳米粉体的粒径为10～200nm。5.根据权利要求1、2或4中任一项所述化学修饰法制备纳米级亚氧化钛复合光催化剂的方法，其特征在于：所述超声高速雾化，其中超声功率为200～250W，高速雾化转速为20000～24000rpm。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘水平，
申请(专利权)人：苏州斯宜特纺织新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32