一种二氧化钛微球制备方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化钛微球制备方法，包括以下步骤：将种子微球和醇溶液混合，超声，得种子混合液；将催化剂和醇溶液混合均匀，得催化剂溶液；将二氧化钛的前驱体和醇溶液混合均匀，得前驱体混合液；先将所述催化剂溶液滴入所述种子混合液，超声，然后再滴加所述前驱体混合液，反应得聚合物/二氧化钛复合微球；将所述聚合物/二氧化钛复合微球真空干燥后，煅烧除去聚合物，得二氧化钛微球。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化钛微球制备方法
本专利技术涉及一种无机微球的制备方法，更具体地，涉及一种二氧化钛微球制备方法。
技术介绍
二氧化钛微球机械强度、耐热、耐溶剂性较好，因而在催化剂载体、固定化酶、废水处理、高效液相色谱等应用领域中展现出诱人的应用前景。目前制备二氧化钛微球方法众多，但制备所得的二氧化钛微球均局限在纳米级尺寸，导致其应用受限。而且，目前二氧化钛微球粒径分布范围较宽，均一度较差。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种二氧化钛微球制备方法。本专利技术采用了以下技术方案：本专利技术实施例提供的二氧化钛微球制备方法，包括以下步骤：S10、将种子微球和醇溶液混合，超声，得种子混合液；S20、将催化剂和醇溶液混合均匀，得催化剂溶液；S30、将二氧化钛的前驱体和醇溶液混合均匀，得前驱体混合液；S40、先将所述催化剂溶液滴入所述种子混合液，超声，然后再滴加所述前驱体混合液，反应得聚合物/二氧化钛复合微球；S50、将所述聚合物/二氧化钛复合微球真空干燥后，煅烧除去聚合物，得二氧化钛微球。进一步地，所述催化剂为碱性催化剂。进一步地，所述碱性催化剂为氨水、乙二胺、己二胺、四甲胺、聚乙烯胺中的至少一种。进一步地，所述醇溶液为甲醇、乙醇、异丙醇中得至少一种与去离子水的混合液。进一步地，所述二氧化钛的前驱体为四异丙醇钛。进一步地，所述步骤S40中，滴加完所述前驱体混合液后再滴加环己烷。进一步地，所述步骤S10中，先将所述种子微球在所述催化剂中浸泡至少12h，然后再将所述种子微球和醇溶液混合。进一步地，所述步骤S50中，先再300℃下煅烧至少0.5h，然后升温至400℃煅烧至少0.5h，接着再升温至500℃煅烧至少0.5h，最后在不低于600℃的温度下煅烧6h，得多孔二氧化钛微球。进一步地，步骤S50中，继续升温至700-1500℃，煅烧2～10h，得实心二氧化钛微球。本专利技术提供的二氧化钛微球制备方法，通过将催化剂溶液、前驱体混合液分步加入种子混合液的方法，获得了微米级的二氧化钛微球，且所得二氧化钛微球的分散良好，粒径分布范围较窄，提高了微球的均一度差。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本专利技术实施例提供的二氧化钛微球制备方法，包括以下步骤：S10、将种子微球和醇溶液混合，超声，得种子混合液；S20、将催化剂和醇溶液混合均匀，得催化剂溶液；S30、将二氧化钛的前驱体和醇溶液混合均匀，得前驱体混合液；S40、先将所述催化剂溶液滴入所述种子混合液，超声，然后再滴加所述前驱体混合液，反应得聚合物/二氧化钛复合微球；S50、将所述聚合物/二氧化钛复合微球真空干燥后，煅烧除去聚合物，得二氧化钛微球。本专利技术实施例所得的二氧化钛微球平均粒径范围为：50nm～到1000μm；二氧化钛微球的孔径范围为：从本专利技术实施例所使用的种子微球包括但不限于聚苯乙烯类和聚丙烯酸酯类及其衍生物，例如聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球、聚甲基丙烯酸甲酯微球、聚苯乙烯微球、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-二甲基丙烯酸乙二醇酯共聚微球、聚苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚微球、聚苯乙烯-二乙烯基苯微球。在本专利技术的一些实施例中，所述催化剂为碱性催化剂。进一步地，所述碱性催化剂为氨水、乙二胺、己二胺、四甲胺、聚乙烯胺中的至少一种。进一步地，所述醇溶液为甲醇、乙醇、异丙醇中得至少一种与去离子水的混合液。进一步地，所述二氧化钛的前驱体为四异丙醇钛。在本专利技术的另一些实施例中，所述步骤S40中，滴加完所述前驱体混合液后再滴加环己烷。进一步地，所述步骤S10中，先将所述种子微球在所述催化剂中浸泡至少12h，然后再将所述种子微球和醇溶液混合。本实施例中，通过实验发现，滴加环己烷能够增加最终所得二氧化钛微球的比表面积。而先将所述种子微球在所述催化剂中浸泡至少12h，然后再将所述种子微球和醇溶液混合，能够进一步增大二氧化钛微球的比表面积，且产品稳定性较好，多次重复实验能够获得质量稳定的二氧化钛微球。进一步地，所述步骤S50中，先再300℃下煅烧至少0.5h，然后升温至400℃煅烧至少0.5h，接着再升温至500℃煅烧至少0.5h，最后在不低于600℃的温度下煅烧6h，得多孔二氧化钛微球。进一步地，步骤S50中，继续升温至700-1500℃，煅烧2～10h，得实心二氧化钛微球。本专利技术实施例中，利用种子微球溶胀，二氧化钛的前驱体进入溶胀得种子微球内部，通过控制种子混合液、催化剂溶液、前驱体混合液等得加入顺序及加入量可有效控制生成得微球粒径，提高生成微球得均一性。而且，通过控制煅烧条件可以获得多孔二氧化钛微球或实心二氧化钛微球。下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行说明，可以理解的是，本专利技术并不限于以下实施例：实施例一将聚苯乙烯种子微球(粒度20μm，CV＝3％)2g于500mL三颈瓶中，加入20mL去离子水和200mL异丙醇的混合液中，得种子混合液；将5mL28％氨水后10mL去离子水和100mL异丙醇混合均匀，得催化剂混合液；将10mL去离子水、四异丙醇钛和100mL异丙醇混合均匀得前驱体混合液；接着，将催化剂溶液滴入所述种子混合液，超声10min，然后再滴加所述前驱体混合液，室温(20～30℃)反应得聚合物/二氧化钛复合微球；最后将聚合物/二氧化钛复合微球真空干燥后，在马弗炉中煅烧除去聚合物，煅烧时逐段升温至600℃，维持此温度灼烧6h，最后得到多孔二氧化钛微球。采用BeckmanCounter测定其粒径及粒径分布得：粒径大小42μm，CV(coefficientofvariation)为2.3％。其中，进一步采用BET仪器测得，二氧化钛微球的平均孔径为二氧化钛微球比表面积为：580m2/g。实施例二将聚苯乙烯种子微球(粒度0.5μm，CV＝2.8％)2g于500mL三颈瓶中，加入20mL去离子水和200mL异丙醇的混合液中，得种子混合液；将5mL28％氨水后10mL去离子水和100mL异丙醇混合均匀，得催化剂混合液；将10mL去离子水、四异丙醇钛和100mL异丙醇混合均匀得前驱体混合液；接着，将催化剂溶液滴入所述种子混合液，超声10min，然后再滴加所述前驱体混合液，最后滴加10mL的环己烷。滴加完成后，室温(20～30℃)反应得聚合物/二氧化钛复合微球；最后将聚合物/二氧化钛复合微球真空干燥后，在马弗炉中煅烧除去聚合物，煅烧时逐段升温至600℃，维持此温度灼烧6h，最后得到二氧化钛微球。采用BeckmanCounter测定其粒径及粒径分布得：粒径大小1μm，CV(coefficientofvariation)为2.5％。其中，进一步采用BET仪器测得，二氧化钛微球的平均孔径为二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化钛微球制备方法，其特征是，包括以下步骤：/nS10、将种子微球和醇溶液混合，超声，得种子混合液；/nS20、将催化剂和醇溶液混合均匀，得催化剂溶液；/nS30、将二氧化钛的前驱体和醇溶液混合均匀，得前驱体混合液；/nS40、先将所述催化剂溶液滴入所述种子混合液，超声，然后再滴加所述前驱体混合液，反应得聚合物/二氧化钛复合微球；/nS50、将所述聚合物/二氧化钛复合微球真空干燥后，煅烧除去聚合物，得二氧化钛微球。/n

【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛微球制备方法，其特征是，包括以下步骤：
S10、将种子微球和醇溶液混合，超声，得种子混合液；
S20、将催化剂和醇溶液混合均匀，得催化剂溶液；
S30、将二氧化钛的前驱体和醇溶液混合均匀，得前驱体混合液；
S40、先将所述催化剂溶液滴入所述种子混合液，超声，然后再滴加所述前驱体混合液，反应得聚合物/二氧化钛复合微球；
S50、将所述聚合物/二氧化钛复合微球真空干燥后，煅烧除去聚合物，得二氧化钛微球。


2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛微球制备方法，其特征是，所述催化剂为碱性催化剂。


3.根据权利要求2所述的一种二氧化钛微球制备方法，其特征是，所述碱性催化剂为氨水、乙二胺、己二胺、四甲胺、聚乙烯胺中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的一种二氧化钛微球制备方法，其特征是，所述醇溶液为甲醇、乙醇、异丙醇中得至少一种与去离子水的混合液。
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【专利技术属性】
技术研发人员：阳承利，
申请(专利权)人：无锡迈科为生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32