含有光催化活性金属氧化物粉末和润湿剂的制品制造技术

本发明专利技术公开一种制品，其含有至少一种比表面积至少为２０ｍ↑［２］／ｇ的光催化活性金属氧化物粉末和至少一种润湿剂。本发明专利技术还公开了所述制品用于除草的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及含有光催化活性金属氧化物粉末和润湿剂的制品。 本专利技术还涉及所述制品作为除草剂的生产和使用。
技术介绍
由EP-A-1216616可知一种含有光催化活性物质的制品。优选的 光催化活性物质为二氧化钛，它可以以粉末或溶胶的形式掺入所述 制品中。将所述制品喷洒(sprayed)到由于缺少日光而处于发育不完 全阶段的植物的叶子上。该制品用作生长促进剂，同时可以有效地 防止植物病害。所述制品的作用方式基于以下事实即叶子表面的水 的光催化分解得到促进，从而促进了二氧化碳的吸收。此外，比如， 在水的光催化分解期间形成的无氧基团，促进了对植物生长很重要 的植物激素乙烯的形成。另外，根据EP-A-1216616，促进了能够分 解附着于叶子上的除草剂的植物抗毒素的形成。由W098/38848可知，细碎的、惰性反射颗粒(reflectingparticle) 可被用于增强园林植物(gardenplants)的光合作用。作为合适的颗 粒，可以特别举例二氧化钛颗粒。由WO03/070002可知一种除草方法，其中将疏水的、平均粒度 小于lOOiam的惰性固体物质掺入深度至少为lcm的土壤中。所述疏 水固体可以以细碎粉末、分散液或乳浊液掺入。它们可以具有疏水性 或通过与适当的偶联剂(比如硅烷和脂肪酸)的反应而获得疏水表面。 比如，根据该专利技术，所述疏水固体可以是二氧化钛，其在土壤中使 用时是惰性的。从现有技术可知，如果将细碎颗粒用于植物的地上部分，这些颗 粒适于促进植物的光合作用。另外，从现有技术可知，某些掺入土壤 中的细碎颗粒可用于除草。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供应用于植物的地上部分的除草制品。 该目的通过含有至少一种光催化活性金属粉末的制品出人意料地实现，其中所述金属氧化物粉末的比表面积至少为20m2/g，并且所 述制品含有至少一种润湿剂。光催化活性金属氧化物粉末应理解为含有晶体成分的金属氧化 物粉末，并优选为完全结晶，其中所述晶体成分能够吸收光量子 (quanta of light),由此，促使电子由金属氧化物的价带跃迁至导带。 如果自由电子跃迁至表面，它们可以在那里引起反应。所述金属氧 化物粉末于是就具有光催化活性。所述金属氧化物粉末的比表面积(根据DIN 66131测定)至少为 20m2/g。低于20mVg时，作为除草剂的活性太低。根据本专利技术的制 品优选含有比表面积为40-100m2/g的金属氧化物粉末。也可以使用 比表面积为200-300mVg的金属氧化物粉末。但是，这些金属氧化物 粉末显示的活性只与比表面积为40-100m2/g的金属氧化物粉末的活 性相同或略高。本专利技术意义上的润湿剂应理解为那些将水的表面张力降低至 35mN/m以下的润湿剂。根据本专利技术的制品的液相可以是含水的，即主要成分是水。所 述液相也可以是有机的，主要成分为有机化合物。根据本专利技术的制品的光催化活性金属氧化物粉末和润湿剂的含 量优选为各种情况下所述制品的0.001-70重量％，其中所述光催化活 性金属氧化物粉末和润湿剂的含量相互独立。对于根据本专利技术的制品的运输，为降低成本，优选光催化活性 金属氧化物粉末和润湿剂的含量尽可能的高。特别地，为此目的，光催化活性金属氧化物粉末的含量为25-50重量％时是有利的。在该范 围内，金属氧化物分散体对沉淀禾fV或再附聚作用(reagglomeration)通 常仍能够显示足够的稳定性。但是，对所述制品用于除草的用途而言，光催化活性金属氧化 物粉末和润湿剂的含量尽可能地低则是目标。为此，根据本专利技术的制 品优选为光催化活性金属氧化物粉末的含量为0.02-5重量％，润湿剂 的含量为0.001-2.0重量％，而金属氧化物粉末的浓度在0.02-1重量％ 的范围，润湿剂为0.01-0.5重量％尤为有利。另外，当所述制品中的光催化活性金属氧化物粉末的平均粒径 小于1000nm时是有利的。平均粒径小于200nm时尤其有利。当具有 这些值时，植物处理后的部分看起来非常透明或完全透明。另外， 除草效果特别好。存在于根据本专利技术的制品中的光催化活性金属氧化物粉末可以 以聚集体、部分聚集体或非聚集体的形式存在。出人意料地，发现聚 集体粉末特别活泼。此外，发现没有内表面的光催化活性金属氧化物粉末特别活泼。所述光催化活性金属氧化物粉末优选为二氧化钛粉末、氧化锌粉 末、含Ti、 Zn、 Zr、 Al和/或Si成分的混合氧化物粉末、晶格掺杂的 二氧化钛粉末或氧化锌粉末，尤其是掺杂C、 N、 Pt或W、表面改性 的二氧化钛粉末或氧化锌粉末或上述化合物的混合物。所述表面改 性可以是无机性质，比如硅、铝、或锆的氧化物。所述表面改性也 可以具有有机性质，即例如使用脂肪酸(如硬脂酸盐或有机硅烷)进行 改性。另外，对于含有二氧化钛粉末的本专利技术的制品，当它具有金红 石和锐钛矿相时是有利的。这里，所述锐钛矿相应占主要成分。金红石/锐钛矿比率为30/70-10/90是合适的。在金红石中，价带和导带之 间的带隙约为3.05eV，相当于在420nm处的吸收，在锐钛矿中，带 隙为3.20eV，相当于在385nm处的吸收。因此，金红石组分可以将 吸收的量子传递到锐钛矿体系，从而增加光催化方法的可行性。特别有利的是这样的根据本专利技术的制品其中光化学活性金属氧 化物粉末可以通过火焰水解反应或火焰氧化反应获得。在火焰氧化 反应中，金属氧化物前体或金属氧化物前体的混合物被氧气氧化，形 成金属氧化物或混合金属氧化物粉末。在火焰水解反应中，金属氧 化物或混合金属氧化物粉末通过金属氧化物前体或金属氧化物前体 的混合物的水解反应形成，水解所需的水来自可燃气体(比如氢气和 氧气)的燃烧。举例来说，反应式la和lb描述了通过火焰氧化反应 (反应式la)和火焰水解反应(反应式lb)形成二氧化钛。TiCl4 + 02 - Ti02 + 2 Cl2 (反应式la)TiCl4 + 2H20- Ti02 + 4 HC1 (反应式lb)特别有利的是这样的本专利技术的制品其中光化学活性金属氧化 物粉末含有二氧化钛或由二氧化钛组成，并通过火焰水解反应制备。特别地，它可以是比表面积(BET表面积)为20-200mg，初级颗 粒分布半宽度HW为HW[nm] = axBE丁f(其中a=670xl(T9 m3/g，且 -1.3《f《-1.0)，并且其中直径超过45)mi的颗粒的含量在0.0001-0.05重量％的范围内的二氧化钛粉末。优选地，所述二氧化钛粉末可以是具有下列特征的Ti02-l和 Ti02-2:<table>table see original document page 8</column></row><table>*90%的范围，数量分布这些粉末及其生产在尚未公开的德国专利申请中得到描述，其申请号为102004055165.0，申请日为2004年11月16日。除了吸收紫外光的金属氧化物粉末外，根据本专利技术的制品还含 有至少一种润湿剂作为基本成分。优选的，根据本专利技术的制品可以含有下列化学类别的润湿剂磺 基丁二酸盐(如Rewopol SB DO 75)、两性表面活性剂(如甜菜碱(Tego Betain F50)或氧化胺(Aminoxid W本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有至少一种光催化活性金属氧化物粉末的制品，其特征在于所述金属氧化物粉末的比表面积至少为２０ｍ↑［２］／ｇ，并且所述制品含有至少一种润湿剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-7-28 102005035311.81.含有至少一种光催化活性金属氧化物粉末的制品，其特征在于所述金属氧化物粉末的比表面积至少为20m2/g，并且所述制品含有至少一种润湿剂。2. 权利要求1的制品，其特征在于所述光催化活性金属氧化物 粉末和润湿剂的含量彼此独立地为所述制品的0.001-70重量％。3. 权利要求2的制品，其特征在于所述光催化活性金属氧化物 粉末的含量为25-50重量％。4. 权利要求2的制品，其特征在于所述光催化活性金属氧化物 粉末的含量为0.02-5重量％，并且润湿剂的含量为0.001-2重量％。5. 权利要求l-4的制品，其特征在于所述制品中的光催化活性 金属氧化物粉末的平均粒径小于1000 nm。6. 权利要求l-5的制品，其特征在于所述光催化活性金属氧化 物粉末为聚集体初级颗粒的形式。7. 权利要求l-6的制品，其特征在于所述光催化活性金属氧化 物粉末没有内表面。8. 权利要求l-7的制品，其特征在于所述光催化活性金属氧化 物粉末为二氧化钛粉末、氧化锌粉末、含有Ti、 Zn、 Al和/或Si成分的混合氧化物粉末、晶格掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：R沃尔姆伯格，W洛茨，K舒马赫，J舍夫勒，I弗鲁特施拉赫特尔，E西弗丁，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]