一种空气净化纳米二氧化钛制备方法技术

一种空气净化纳米二氧化钛制备方法，包括以下步骤：选取钛铁矿石，并将钛铁矿石加工成粉末状；向粉末状钛铁矿石中加入浓盐酸进行酸解；酸解溶矿后静置，再过滤去除矿渣，得到一次过滤钛液A；钛液A冷却至常温，钛液A内结晶析出四水合氯化亚铁，过滤得到二次过滤钛液B;向二次过滤钛液B内加入氧化剂，得到溶液D；向溶液D中加入硝酸铈，并加入氢氧化钠调节PH为碱性，充分混合；在加入活性炭纤维，并在超声条件下浸泡，得到混合液D；将混合液D晾干，再进行煅烧后碾磨成粉，得到掺铈的纳米二氧化钛粉末。本发明专利技术中，纳米二氧化钛的粒径小，分散性好，提高纳米二氧化钛的量子效应，从而提高空气净化效果；反应过程环保无污染。

A preparation method of nano-titanium dioxide for air purification

【技术实现步骤摘要】
一种空气净化纳米二氧化钛制备方法
本专利技术涉及领域，尤其涉及一种空气净化纳米二氧化钛制备方法。
技术介绍
二氧化钛具有稳定的物理性质、化学性质和优良的光学、电学性质，以及优良的颜料性能，用途十分广泛。涂料、塑料、橡胶、化纤、造纸、油墨、化妆品、玩具、电容器、显像管、国防尖端技术、食品、医药、化学试剂、电焊条、搪瓷、陶瓷、玻璃、耐火材料、冶金、人造宝石、美术颜料、皮革、印染色浆、肥皂、催化剂等都要用到二氧化钛。目前二氧化钛的制造主要有氯化法和硫酸法。氯化法技术先进，流程短，易于实现自动化，产品质量好。但原料要求高品位高，使用金红石矿，属稀缺资源;技术难度大，要求高温下耐四氯化钛、氯气、氧气的材料和设备，投资费用高，维修困难，优势己不在。硫酸法原料便宜，工艺成熟，设备简单，但工艺流程长，能耗高，三废排放多，产品质量差。
技术实现思路
（一）专利技术目的为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种空气净化纳米二氧化钛制备方法，得到的纳米二氧化钛的粒径小，粒径分布范围小，分散性好，提高纳米二氧化钛的量子效应，从而提高空气净化效果；反应过程环保无污染。（二）技术方案为解决上述问题，本专利技术提供了一种空气净化纳米二氧化钛制备方法，包括以下步骤：S1、选取钛铁矿石，并将钛铁矿石加工成粉末状；S2、向粉末状钛铁矿石中加入浓盐酸进行酸解，溶矿的矿酸比为4-6，酸解温度为50-100摄氏度；酸解溶矿后静置1-2小时，再过滤去除矿渣，得到一次过滤钛液A；S3、钛液A冷却至常温，钛液A内结晶析出四水合氯化亚铁，将钛液A内的四水合氯化亚铁进行过滤去除，得到二次过滤钛液B;S4、向二次过滤钛液B内加入氧化剂，将残余的氯化亚铁转化为氯化铁，得到溶液D；S5、向溶液D中加入硝酸铈，并加入氢氧化钠调节PH为碱性后，充分混合得到悬浊液C；S5、向悬浊液C内加入活性炭纤维，并在超声条件下浸泡0.5-1小时，得到混合液D；S6、将混合液D进行蒸发晾干，得到混合物E；S7、将混合物在200-250摄氏度的温度环境下加热2-4小时，再进行煅烧，得到块状物F；S8、将块状物F碾磨成粉，得到掺铈的纳米二氧化钛粉末。优选的，在S2中，浓盐酸的浓度为30-38%。优选的，在S4中，氧化剂为双氧水。优选的，在S2和S4的过滤过程中，向滤饼使用蒸馏水冲洗，冲洗液回流至滤液中。优选的，在S7中，煅烧温度为700-800摄氏度。本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本专利技术中，原料易得，原材料成本低，加工过程能耗低，反应条件温和，生产条件容易控制，反应午污染物排放，节能环保。生产中，得到的纳米二氧化钛粉纯度高达到99.5%，纳米二氧化钛的粒径小，粒径分布范围小，分散性好；生产中，向二氧化钛内掺杂稀土铈，以延长光生电子-空穴对的寿命，提高纳米二氧化钛的量子效应，进而达到提高纳米二氧化钛的光催化活性的目的，从而提高空气净化效果，尤其对挥发性有机污染物（比如：甲醛气体）的降解效率高，可达90%以上，空气净化效果好。本专利技术中，保证钛元素全部溶解于盐酸中，提高产量。反应过程中采用氧化剂为双氧水，双氧水成本低，氧化效果好，且不产生额外的污染，环保效果好；二氧化钛在高温700-800摄氏度的条件下进行煅烧，二氧化钛中的不稳定杂物在高温条件下气化，从而提高二氧化钛的纯度；同时，高温煅烧后的二氧化钛结块容易敲碎，且敲碎后形成的纳米二氧化钛具有很好的分散性，有利于纳米二氧化钛溶解于其他溶剂以及后续使用。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术提出的一种空气净化纳米二氧化钛制备方法，包括以下步骤：S1、选取钛铁矿石，并将钛铁矿石加工成粉末状；S2、向粉末状钛铁矿石中加入浓盐酸进行酸解，溶矿的矿酸比为4-6，酸解温度为50-100摄氏度；酸解溶矿后静置1-2小时，再过滤去除矿渣，得到一次过滤钛液A；S3、钛液A冷却至常温，钛液A内结晶析出四水合氯化亚铁，将钛液A内的四水合氯化亚铁进行过滤去除，得到二次过滤钛液B;S4、向二次过滤钛液B内加入氧化剂，将残余的氯化亚铁转化为氯化铁，得到溶液D；S5、向溶液D中加入硝酸铈，并加入氢氧化钠调节PH为碱性后，充分混合得到悬浊液C；S5、向悬浊液C内加入活性炭纤维，并在超声条件下浸泡0.5-1小时，得到混合液D；S6、将混合液D进行蒸发晾干，得到混合物E；S7、将混合物在200-250摄氏度的温度环境下加热2-4小时，再进行煅烧，得到块状物F；S8、将块状物F碾磨成粉，得到掺铈的纳米二氧化钛粉末。本专利技术中，原料易得，原材料成本低，加工过程能耗低，反应条件温和，生产条件容易控制，反应午污染物排放，节能环保。本专利技术中，生产得到的纳米二氧化钛粉纯度高达到99.5%，纳米二氧化钛的粒径小，粒径分布范围小，分散性好；生产中，向二氧化钛内掺杂稀土铈，以延长光生电子-空穴对的寿命，提高纳米二氧化钛的量子效应，进而达到提高纳米二氧化钛的光催化活性的目的，从而提高空气净化效果，尤其对挥发性有机污染物（比如：甲醛气体）的降解效率高，可达90%以上，空气净化效果好。在一个可选的实施例中，在S2中，浓盐酸的浓度为30-38%，提高盐酸对钛铁矿石的酸解效果，保证钛元素全部溶解于盐酸中，提高产量。在一个可选的实施例中，S4中，氧化剂为双氧水，双氧水成本低，氧化效果好，且不产生额外的污染，环保效果好。在一个可选的实施例中，在S2和S4的过滤过程中，向滤饼使用蒸馏水冲洗，冲洗液回流至滤液中，从而避免回收滤饼中吸附的滤液，利用蒸馏水对滤饼进行冲洗，从而保证滤液中钛的含量，提高生产量，保证生产质量。在一个可选的实施例中，S7中，煅烧温度为700-800摄氏度；需要说明的是，在高温700-800摄氏度的条件下，滤液中的物质被充分煅烧，部分不稳定杂物在高温条件下气化，从而保证产物的纯度；同时，高温煅烧后的二氧化钛结块容易敲碎，且敲碎后形成的纳米二氧化钛具有很好的分散性，有利于纳米二氧化钛溶解于其他溶剂以及后续使用。应当理解的是，本专利技术的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本专利技术的原理，而不构成对本专利技术的限制。因此，在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。此外，本专利技术所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空气净化纳米二氧化钛制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取钛铁矿石，并将钛铁矿石加工成粉末状；S2、向粉末状钛铁矿石中加入浓盐酸进行酸解，溶矿的矿酸比为4‑6，酸解温度为50‑100摄氏度；酸解溶矿后静置1‑2小时，再过滤去除矿渣，得到一次过滤钛液A；S3、钛液A冷却至常温，钛液A内结晶析出四水合氯化亚铁，将钛液A内的四水合氯化亚铁进行过滤去除，得到二次过滤钛液B;S4、向二次过滤钛液B内加入氧化剂，将残余的氯化亚铁转化为氯化铁，得到溶液D；S5、向溶液D中加入硝酸铈，并加入氢氧化钠调节PH为碱性后，充分混合得到悬浊液C；S5、向悬浊液C内加入活性炭纤维，并在超声条件下浸泡0.5‑1小时，得到混合液D；S6、将混合液D进行蒸发晾干，得到混合物E；S7、将混合物在200‑250摄氏度的温度环境下加热2‑4小时，再进行煅烧，得到块状物F；S8、将块状物F碾磨成粉，得到掺铈的纳米二氧化钛粉末。

【技术特征摘要】
1.一种空气净化纳米二氧化钛制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选取钛铁矿石，并将钛铁矿石加工成粉末状；S2、向粉末状钛铁矿石中加入浓盐酸进行酸解，溶矿的矿酸比为4-6，酸解温度为50-100摄氏度；酸解溶矿后静置1-2小时，再过滤去除矿渣，得到一次过滤钛液A；S3、钛液A冷却至常温，钛液A内结晶析出四水合氯化亚铁，将钛液A内的四水合氯化亚铁进行过滤去除，得到二次过滤钛液B;S4、向二次过滤钛液B内加入氧化剂，将残余的氯化亚铁转化为氯化铁，得到溶液D；S5、向溶液D中加入硝酸铈，并加入氢氧化钠调节PH为碱性后，充分混合得到悬浊液C；S5、向悬浊液C内加入活性炭纤维，并在超声条件下浸泡0.5-1小时，得到混合液D；S6、将混...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎伟娟，胡小明，
申请(专利权)人：广州三木环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44