氧化锌包覆氧化钛的纳米粉体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化锌包覆氧化钛的纳米粉体及其制备方法，属于功能材料技术领域。所述纳米粉体包括氧化锌包覆层和氧化钛纳米粒子；还包括钛氧锌复合相的过渡层；所述氧化钛纳米粒子中包含摩尔百分比为０．１～５０％的氮；所述包覆层中的氧化锌与所述纳米粒子中的氧化钛的摩尔比为０．０５～０．３∶１。其制备方法是采用溶胶－凝胶法以钛酸四丁酯为钛源，尿素为氮源，制备含氮氧化钛纳米粒子，然后采用共沉淀法以可溶性锌盐为原料，氨－铵混合溶液为沉淀剂制备氧化锌，对含氮氧化钛纳米粒子进行包覆。本发明专利技术同时克服了一般氧化钛纳米粉体光催化性能低和耐温性能差的缺点，是一种性能优良、先进实用、性能价格比合理的复合纳米粉体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功能陶瓷材料，尤其是一种同时具备高光催化效率和高耐温性的 。
技术介绍
纳米氧化钛半导体光催化技术作为一种新型的环境污染物削减技术已经引起了 广泛的关注。由于纳米钛系光催化抗菌陶瓷抗菌效率高、抗菌持久、无毒健康、环境友好，因 此近年来成为各国研究的热点。研究表明，氧化钛具有三种同质异构体锐钛矿型、金红石型和板钛矿型，其中只 有锐钛矿型的氧化钛具有明显的光催化特性和杀菌特性。然而一般锐钛矿型氧化钛带隙较 宽(3. 2eV)，只能吸收仅占太阳辐射7%的紫外区的能量，光量子效率低，即太阳能利用率 低，且不利于室内使用；另一方面，在较高温度下(550 700°C，取决于具体形貌和制备方 法)锐钛矿型的氧化钛会迅速地转化为金红石型结构的氧化钛，其光催化效率随之急剧降 低。因此一般纳米氧化钛抗菌陶瓷的耐温性较低，导致在制备过程中的烧结温度较低，引起 致密度和硬度较低，作为釉料与基体陶瓷结合力较弱，易脱落，不能在高温下使用，从而严 重限制了其应用和推广。为了克服上述两个方面的缺陷，人们采用多种方法对钛矿型氧化钛进行改性，例 如选用多种离子进行掺杂处理以减小带隙，使得有效吸收范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化锌包覆氧化钛的纳米粉体，其包括氧化锌的包覆层和氧化钛的纳米粒子；其特征在于还包括钛氧锌复合相的过渡层，所述过渡层位于包覆层与纳米粒子之间；所述氧化钛的纳米粒子中包含摩尔含量为０．１～５０％的氮；所述包覆层中的氧化锌与所述纳米粒子中的氧化钛的摩尔比为０．０５～０．３∶１。

【技术特征摘要】
一种氧化锌包覆氧化钛的纳米粉体，其包括氧化锌的包覆层和氧化钛的纳米粒子；其特征在于还包括钛氧锌复合相的过渡层，所述过渡层位于包覆层与纳米粒子之间；所述氧化钛的纳米粒子中包含摩尔含量为0.1～50％的氮；所述包覆层中的氧化锌与所述纳米粒子中的氧化钛的摩尔比为0.05～0.3∶1。2.根据权利要求1所述的氧化锌包覆氧化钛的纳米粉体的制备方法，其特征在于按照 下述步骤进行①准备摩尔比为2.5 7. 5 1的钛酸四丁酯和尿素，所述钛酸四丁酯的体积为VlmL; 准备摩尔比为1 10 20的冰醋酸与无水乙醇的混合溶液，所述冰醋酸的体积为V2mL; 准备体积为V3mL的蒸馏水；其中，Vl V2 V3为2. 5 7. 5 1 1 2 ；准备饱和的 可溶锌盐溶液，其中Zn2+与钛酸四丁酯的摩尔比为0.05 0.3 1 ； 用无水乙醇将步骤①中所述的尿素溶解，在搅拌下加入步骤①所述的冰醋酸与无水 乙醇的混合溶液，用质量浓度为98 %的硝酸调节pH值为2，搅拌0. 5 Ih ；然后在快速搅拌 下缓慢滴入VlmL的钛酸四丁酯，搅拌1 5h ；再在快速搅拌下，缓慢滴入V3mL的蒸馏水， 得溶液A;③将步骤②...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦国强，张光磊，耿文甜，李彦芳，王瑞敏，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]