本发明专利技术公开了一种纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝的制备方法，首先在搅拌及超声波作用的条件下，向铝盐溶液中滴加碱溶液、控制体系的ｐＨ值、静置，得到氢氧化铝溶胶，干燥，将氢氧化铝凝胶与水混合、球磨、用水洗涤至洗出液为中性、减压过滤或离心分离、热分解，得到纳米三氧化二铝粉末；其次是在超声波作用及搅拌条件下，将纳米三氧化二铝粉末加入到冰醋酸与水及无水乙醇的混合溶液中，得到混合物；在超声波及搅拌下，将钛酸丁酯与无水乙醇混合液加入混合物中，静置、干燥、球磨，得到粉末，置于炉中，恒温，热分解，得到纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝粉末。纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝复合材料颗粒粒径为１～５０ｎｍ，纯度高于９９．８％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光化学催化剂、电化学催化剂、有机合成、精细品化工等领域， 更具体涉及。本专利技术所制备 的纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝可以用作水处理的光催化剂、电化学催化剂、有机合成的催化剂以及精细品化工产品的添加剂等。
技术介绍
纳米二氧化钛因其颗粒细小、比表面积大而具有常规材料所不具备的特殊效 应，如量子效应、隧道效应、独特的颜色效应，以及光催化作用及紫外屏蔽等功 能，在功能性涂料、汽车、化妆品、卫生保健、废水处理、环保等方面显示出广 阔的应用前景，相关研究极为活跃。近年来，纳米二氧化钛由于其光稳定性、无 毒而成为太阳能转换为电能即太阳能电池最普遍使用的材料之一。纳米二氧化钛 在受到太阳光或荧光灯的紫外线的照射后，内部的电子就会发生激发。结果就产 生了带负电的电子和带正电的空穴。电子使空气或水中的氧还原，生成双氧水， 空穴则向氧化表面水分子的方向起作用，产生羟基原子团。这些都是活性氧，有 着强大的氧化分解能力，从而能够分解、清除附着在氧化钛表面的各种有机物。 二氧化钛不仅有强大的氧化分解能力，而且还有自身不分解、几乎可永久性地起 作用以及可以利用阳光和荧光灯的光线等优点。在排气净化、脱臭、水处理、防 污等领域，二氧化钛光催化剂也同样有广阔的应用潜力。此外，纳米二氧化钛具有的优良的紫外线屏蔽作用、透明性以及无毒等特点， 使其成为防晒霜类护肤产品的理想添加材料；因其具有良好的分散性，因而用纳 米二氧化钛为添加剂所制备的塑料包装材料具有极好透明性；还因其具有的防紫 外线性能及无毒性，可用作天然和人造纤维的良好紫外线屏蔽剂。同时，纳米二 氧化钛还可用作树脂油墨着色剂、硅橡胶补强剂、固体润滑剂的添加剂、高效光 敏催化剂、吸附剂等。在国外，纳米二氧化钛在防晒化妆品、高级轿车金属面漆、 电子工业、复印机行业、高压绝缘材料、集成电路基板、荧光管等方面己有广泛应用。纳米三氧化二铝为具有颗粒尺寸小、比表面积大、孔隙率高、吸附力强和催 化活性强等特点，可被用作吸附剂和催化剂。特别是随着产品表面处理工艺的完 善，纳米颗粒的软团聚程度明显降低，与有机高分子材料的相容性好，极大地拓 宽了三氧化二铝的应用领域。此外，由于纳米三氧化二铝晶体结构稳定、硬度高、 尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增 韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和 作为高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于纳米三氧化二铝也是性能优异的 远红外发射材料，作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。 此外，a相三氧化二铝电阻率高，具有良好的绝缘性能，可应用于YGA激光晶 (掺钇铝石榴激光晶体)的主要配件和集成电路基板中。纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝具有许多的优良特性和广泛的应用前景，但 单纯的纳米二氧化钛作为光催化剂、电化学催化剂、有机合成催化剂或者精细化 工产品的添加剂时，二氧化钛的原材料等具有较高的成本，而且二氧化钛的实际 利用率较低；而单纯的纳米三氧化二铝又不具备纳米二氧化钛的许多优良特性， 如光催化特性、紫外屏蔽效应等。因此，纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝新型 复合纳米材料，能够将纳米二氧化钛和纳米三氧化二铝各自的许多优点结合起 来，制备出光化学催化剂、电化学催化剂、有机合成、精细品化工、塑料、陶 瓷、半导体及光学等领域具有广泛的应用前景的添加剂。有许多二氧化钛、三氧化二铝纳米材料的相关专利技术公开或报道。中国专 利(申请号200910116178.9)公开了 "釆用化学镀镍铜磷合金固载改性纳米二氧 化钛的方法"，中国专利(申请号2009100024卯.8)公开了 "一种掺铁掺氮纳 米二氧化钛粉体的制备方法"，中国专利(申请号200810243732.8)公开了 "一 种纳米二氧化钛-氧化锌复合粉体的制备方法"，中国专利(申请号 200810123979.2)公开了 "一种掺杂型纳米二氧化钛光催化剂的制备方法"，中 国专利(申请号200810031600.9)公开了 "载银纳米二氧化钛的制备方法"，中 国专利(ZL200610085237.X)公开了 "纳米二氧化钛/二氧化硒复合物及其制备 方法"，中国专利(ZL 02147872.4)公开了 "一种纳米二氧化钛及其制备方法 和用途"，中国专利(ZL 99116814.3)公开了 "一种纳米二氧化钛的制备方法"。 美国专利(申请号20090110929)公开了 "一种稀土元素掺杂二氧化钛及其制备方法"，美国专利(申请号200卯098042)公开了 "一种二氧化钛的制备方法"， 美国专利(申请号20090175757)公开了 "一种二氧化钛/单壁碳纳米管复合材料 的制备方法"，美国专利(申请号20080064592和20080279760)分别公开了"一种纳米二氧化钛颗粒的合成、制备方法"，美国专利(申请号20080044345) 公开了 "一种二氧化钛的生产工艺"，美国专利(申请号20080260626)公开 了 "一种二氧化钛光催化剂"，美国专利(申请号20080141905)公开了 "一 种二氧化钛颜料颗粒的表面改性处理方法"，美国专利(申请号20080108740) 公开了 "一种表面改性的二氧化钛颜料"。中国专利(ZL 01124048.2)公开了 一种"纳米三氧化二铝的制备方法"，中国专利(ZL 03110932.2)公开了一种"燃烧合成法制备a型纳米三氧化二铝粉体的方法"，中国专利(ZL 200610045653.7)公开了一种"纳米三氧化二铝复合磷化膜及其制备方法"，中 国专利(ZL 200610011919.6)公开了一种"气雾化法纳米三氧化二铝超微粉体 制造方法"等。现有的技术中，还未见纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝复合材 料制备方法的技术公开或被使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供了一种纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝的制备 方法，方法易行，操作简单，制备的纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝复合材 料，具有粒径分布范围小、良好的分散性等特点。本专利技术通过如下技术方案来实现所述一种纳米二氧化钛包覆纳米三氧化 二铝复合材料的制备方法，包括如下步骤，其步骤是A、 在搅拌及超声波作用的条件下，向浓度为0.1 12mol/L的铝盐溶液中， 滴加浓度为0.1~12mol/L的碱溶液，控制反应体系的pH值为8.5 12.5，反应 10 60分钟，静置0.5 24小时，得到氢氧化铝溶胶，在60 10(TC条件下干 燥0.5 24小时，得到氢氧化铝凝胶；将氢氧化铝凝胶与体积为氢氧化铝凝胶 体积1 3倍的水混合、球磨5 60分钟、用水洗涤球磨后的氢氧化铝凝胶至洗 出液为中性或无酸根离子检出、减压过滤(小于100Kpa)或者离心分离，将洗 净的氢氧化铝凝胶在150 550。C条件下热分解，得到纳米三氧化二铝粉末；B、 在超声波作用及搅拌、25 55r的温度条件下，将5 80g的上述纳米三氧化二铝粉末加入到l 30ml冰醋酸与l 40ml水及5 100ml无水乙醇的混 合溶液中，充分混合，得到纳米三氧化二铝与冰醋酸、水及无水乙醇的混合物； 在超声波作用及搅拌、25 55"C的温度条件下，在10 60分钟内，将1.0 20ml 钛酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝的制备方法，其步骤是： Ａ、在搅拌及超声波作用的条件下，向浓度为０．１～１２ｍｏｌ／Ｌ的铝盐溶液中，滴加浓度为０．１～１２ｍｏｌ／Ｌ的碱溶液，控制反应体系的ｐＨ值为８．５～１２．５，反应１０～６０分钟 ，静置０．５～２４小时，得到氢氧化铝溶胶，在６０～１００℃条件下干燥０．５～２４小时，得到氢氧化铝凝胶，将氢氧化铝凝胶与体积为氢氧化铝凝胶体积１～３倍的水混合、球磨５～６０分钟、用水洗涤球磨后的氢氧化铝凝胶至洗出液为中性或无酸根离子检出、减压过滤或者离心分离，将洗净的氢氧化铝凝胶在１５０～５５０℃条件下热分解，得到纳米三氧化二铝粉末； Ｂ、在超声波作用及搅拌、２５～５５℃的温度条件下，将５～８０ｇ的上述纳米三氧化二铝粉末加入到１～３０ｍｌ冰醋酸与１～４０ｍｌ水及５～１０ ０ｍｌ无水乙醇的混合溶液中，混合，得到纳米三氧化二铝与冰醋酸、水及无水乙醇的混合物；在超声波作用及搅拌、２５～５５℃的温度条件下，在１０～６０分钟内，将１．０～２０ｍｌ钛酸丁酯与２～５０ｍｌ无水乙醇混合液滴加到上述纳米三氧化二铝与冰醋酸、水及无水乙醇的混合物中，静置０．５～２４小时，在８０～１２０℃条件下干燥０．５～２４小时，球磨，得到钛酸凝胶包覆三氧化二铝，将球磨好的钛酸凝胶包覆三氧化二铝置于程序控温炉中，以每分钟１～１０℃的升温速率升温至３５０～６５０℃，恒温０．５～２４小时，热分解，得到纳米二氧化钛包覆纳米三氧化二铝复合材料粉末； 所述的铝盐包括氯化铝、硝酸铝、硫酸铝中的一种或两种或三种的任意混合； 所述的碱溶液包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或两种或三种的任意混合； 所述的水为蒸馏 水或去离子水。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶海燕，李帆，周阳，林丽，程凡，周环波，
申请(专利权)人：孝感学院，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。