纳米二氧化钛包裹电气石光触媒材料的制备及测试方法技术

本发明专利技术公开了纳米二氧化钛包裹电气石光触媒材料的制备及测试方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
纳米二氧化钛包裹电气石光触媒材料的制备及测试方法


[0001]本专利技术涉及复合材料合成
，具体为纳米二氧化钛包裹电气石光触媒材料的制备及测试方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着环境污染日益严重，全民建立起了家庭健康防护新意识；在国家
《
十四五国民健康规划
》《
健康中国
2019
‑
2030》
的大健康产业政策指引下，空间净化
、
环境治理
、
健康防护等市场需求进一步被激发，促进了室内空间净化健康防护的大消费行为，空间净化
、
环境治理
、
健康防护等健康产业及跨界健康产品与服务将迎来新的发展机遇
。
[0003]目前空间净化选用的技术及技术部件主要有以下几种：紫外线杀菌
、
负离子净化
、
纳米银离子灭菌
、
臭氧消毒
、
多层过滤净化
、
活性炭除味
、
高压静电除尘
、
光催化二氧化钛抗菌除味等方式，并形成了相应的空间净化系列技术产品
。
[0004]传统的二氧化钛粉体在紫外
387.5nm
的光谱下光催化活性最高，会无选择的强氧化所有有机物，产生光化学腐蚀，对无机物没有反应
。
能对室内污染物苯
、
甲醛
、
氡
、
氨气
、
硫化氢
、
微生物传染
、CO、CO2、SO2、NOx、
苯并芘＞
300℃、
丙烯醛
、
二烯类凝聚物
、
细菌
、
病毒
、
霉菌等有优异的去除效果
。
在紫外条件下人机不能共存和腐蚀有机物载体是二氧化钛光催化领域的难题
。
[0005]纳米电气石粉主要是以含硼为特征的铝
、
铁
、
钠
、
镁
、
锂的环状结构的硼硅酸盐类矿物，由于它是一种结构特殊的极性结晶体，自身有压电性和热电性，能长期产生电离子，并永久释放空气负氧离子和远红外线
。
颗粒大小约在
20
～
60nm
，是由团聚体构成，颗粒表面凹凸不平
、
吸附力强可将反应物迅速吸附到催化剂表面，提高催化剂表面反应物浓度
。
纳米级电气石的突出特点在于产品粒子为纳米级，具有比表面积大
、
化学活性高
、
光化学效应
、
释放负氧离子的性能；同时，它还具有抗菌抑菌
、
祛味祛臭
、
净化空气等一系列独特性能
。
并且在可见光的照射下，电气石表面存在天然的永久极点和强静电场
。
[0006]用二氧化钛负载纳米电气石可将二者的技术性能和环保功能进行结合，基于“Self
‑
Assembly”纳米涂层技术，使产品的技术性能和环保功能更加优越；同时，二氧化钛负载纳米电气石既可以克服二氧化钛腐蚀有机物载体的问题，同时也进一步扩大其应用领域和用途
。
[0007]因此我们采用溶胶
‑
凝胶法制备了纳米二氧化钛
‑
电气石复合材料，是在传统二氧化钛光催化材料上做的改性研究
。

技术实现思路

[0008]针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本专利技术采用溶胶
‑
凝胶法制备了纳米二氧化钛
‑
电气石复合材料，是在传统二氧化钛光催化材料上做的改性研究
。
[0009]本专利技术提供如下的技术方案：本专利技术纳米二氧化钛包裹电气石光触媒材料的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)
使用
0.01mol/L
的硝酸浸泡纳米电气石粉，洗涤去除杂质，获得
A
；
[0011](2)
使用
0.01mol/L
的无水乙醇浸泡
A
，洗涤去除杂质，获得
B
；
[0012](3)
使用去离子水对
B
进行超声清洗
40
分钟，测试溶液的
pH
呈中性，滤除去离子水并在烘箱中烘干至初始质量，获得
C
；
[0013](4)
在烧杯中分别加入
100mL
的钛酸四丁基
、200mL
的无水乙醇
、16mL
的冰乙酸得到混合溶液，使用磁力搅拌器搅拌
60
分钟后调节溶液的
pH
至
pH<3
，继续超声处理
30
分钟，加入
80mL
的无水乙醇和
20mL
的去离子水，得到溶液
D
；
[0014](5)
将溶液
D
与
C
混合，磁力搅拌
40
分钟，超声
30
分钟后静置，纳米二氧化钛
‑
电气石溶胶
‑
凝胶；
[0015](6)
将纳米二氧化钛
‑
电气石溶胶
‑
凝胶在室温下静置8小时，然后使用去离子水洗涤放入烘箱中干燥2小时，获得
E
；
[0016](7)
将
E
放入马弗炉中，在
600℃
下干燥4小时，得到纳米二氧化钛
‑
电气石催化剂；通过控制加入纳米电气石粉的质量，可得到含不同质量百分比的纳米二氧化钛
‑
电气石催化剂
。
[0017](8)
将纳米二氧化钛
‑
电气石催化剂
、
去离子水
、
无机胶
、
悬浮剂和铂配合诱光材料混合，经高速分散机搅拌后制得均匀纳米二氧化钛包裹电气石光触媒材料
。
[0018]进一步地，所述步骤
(3)
和
(6)
的烘箱烘干温度为
95
‑
105℃。
[0019]作为优选的，所述
C
的加入量为
100g。
[0020]在溶胶
‑
凝胶过程中，由于电气石表面的静电场，使表面聚集的二氧化钛粒子被强烈的静电吸引，导致更多的二氧化钛粒子紧密结合在电气石表面
。
每个电气石表面沉积了大量均匀的二氧化钛颗粒，并被二氧化钛包裹
。
经过高温煅烧后合成的催化剂存在许多介孔，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
纳米二氧化钛包裹电气石光触媒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
使用
0.01mol/L
的硝酸浸泡纳米电气石粉，洗涤去除杂质，获得
A
；
(2)
使用
0.01mol/L
的无水乙醇浸泡
A
，洗涤去除杂质，获得
B
；
(3)
使用去离子水对
B
进行超声清洗
40
分钟，测试溶液的
pH
呈中性，滤除去离子水并在烘箱中烘干至初始质量，获得
C
；
(4)
在烧杯中分别加入
100mL
的钛酸四丁基
、200mL
的无水乙醇
、16mL
的冰乙酸得到混合溶液，使用磁力搅拌器搅拌
60
分钟后调节溶液的
pH
至
pH<3
，继续超声处理
30
分钟，加入
80mL
的无水乙醇和
20mL
的去离子水，得到溶液
D
；
(5)
将溶液
D
与
C
混合，磁力搅拌
40
分钟，超声
30
分钟后静置，纳米二氧化钛
‑
电气石溶胶
‑
凝胶；
(6)
将纳米二氧化钛
‑
电气石溶胶
‑
凝胶在室温下静置8小时，然后使用去离子水洗涤放入烘箱中干燥2小时，获得
E
；
(7)
将
E
...

【专利技术属性】
技术研发人员：于志文，黄榜，姜赫男，
申请(专利权)人：深圳钛及新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：