一種化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法技術

本發(fā)明專利技術提供了一種化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，包括，對亞氧化鈦和/或雜元素摻雜亞氧化鈦進行機械粉粹，并超聲高速霧化；進行氣流粉粹，制得亞氧化鈦納米粉體；進行表面修飾。本發(fā)明專利技術所提供的化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，通過物理方法簡單、大規(guī)模制備納米量子點，并對其進行表面修飾以增加其穩(wěn)定性和樹脂體系相容性，抑制其在樹脂等體系的團聚行為，生產效率高，可大規(guī)模應用于工業(yè)化生產，為功能高分子和復合材料的制備奠定了基礎。

Method for preparing nano scale titanium dioxide composite photocatalyst by chemical modification method

The present invention provides a method for chemical modification, preparation of nanometer titanium suboxide composite photocatalyst comprises of titanium suboxide and / or impurity doped titanium suboxide mechanical crushing, high speed and ultrasonic atomization; airflow pulverization system, implementation of nano titanium oxide powder; surface modification. Method for chemical modification method provided by the invention of nanometer titanium suboxide composite photocatalyst, through simple physical method, large-scale preparation of quantum dots, and the surfaces were modified to increase its stability and compatibility of the resin system, inhibit the aggregation behavior of resin system, high production efficiency, which can be used in large scale in industrial production, as a function of polymer and composite materials preparation laid the foundation.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于功能納米顆粒的制備
，具體涉及一種化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法。
技術介紹
本技術所涉及的尺度屬于量子點范圍，量子點又稱半導體納米微晶，其三個維度的尺寸都在200納米以下，外觀恰似一個極小的點狀物，其內部電子在各方向上的運動都受到局限。量子點的特殊結構導致其具有表面效應、量子尺寸效應、介電阻遇效應和宏觀量子隧道效應等，從而展現(xiàn)出不同于宏觀材料的物理化學性質，在功能材料方面有較大的應用潛力。經(jīng)過多年的研究，迄今建立了多種量子點的制備方法，且以化學方法為主，包括：采用膠體化學的方法在有機體系中合成；在水溶液中直接合成。但是通過此類方法制備的量子點產量小，且品種受到限制，而通過物理方法來制備量子點則少見報道。此外，國內外對于納米功能粉體制備，多采用化學工藝，具有成本高、操作復雜等缺點，不利于工業(yè)化應用。
技術實現(xiàn)思路
本部分的目的在于概述本專利技術的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術的范圍。鑒于上述亞氧化鈦復合光催化劑制備的技術空白，提出了本專利技術。因此，本專利技術其中的一個目的是解決現(xiàn)有技術中的不足，提供一種化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法。為解決上述技術問題，本專利技術提供了如下技術方案：一種化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，包括，對亞氧化鈦和/或雜元素摻雜亞氧化鈦進行機械粉粹，并超聲高速霧化；進行氣流粉粹，制得亞氧化鈦納米粉體；進行表面修飾。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述亞氧化鈦和/或雜元素摻雜亞氧化鈦，其粒徑范圍為500～20000nm。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述雜元素為氮、磷或硫中的一種或幾種。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述亞氧化鈦納米粉體的粒徑為10～200nm。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述超聲高速霧化，其中超聲功率為200～250W，高速霧化轉速為20000～24000rpm。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述氣流粉碎，其氣體流量為2～4m3/min，氣體壓力為0.5～0.7MPa，氣體溫度為90～120℃。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述機械粉粹，其粉粹時間為0.5～1h，轉速為250～350rpm。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述表面修飾，其修飾劑的用量為粉體質量的1～10％，其質量濃度為4～6wt.％。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述修飾劑，其霧化液滴粒徑為1～20μm。作為本專利技術所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述修飾劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或氨基酸類修飾劑中的一種或幾種。本專利技術所具有的有益效果：(1)本專利技術所提供的化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，通過物理方法簡單、大規(guī)模制備納米量子點，并對其進行表面修飾以增加其穩(wěn)定性和樹脂體系相容性，生產效率高，可大規(guī)模應用于工業(yè)化生產，為功能高分子和復合材料的制備奠定了基礎。(2)本專利技術所提供的化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，采用少量表面修飾劑即可制得性能更優(yōu)異的納米粉體。(3)本專利技術所提供的化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法所制備得到的納米粉體，粒徑小且在基體中具有優(yōu)異的表面活化指數(shù)和分散性。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。其中：圖1是實施例1所得直徑為100納米左右的亞氧化鈦粉體；圖2是實施例3所得直徑為50納米左右的亞氧化鈦粉體。具體實施方式為使本專利技術的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合具體實施例對本專利技術的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本專利技術，但是本專利技術還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本專利技術內涵的情況下做類似推廣，因此本專利技術不受下面公開的具體實施例的限制。其次，此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本專利技術至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。實施例1稱取3t亞氧化鈦(粒徑為10000～20000nm)，加入到350rpm轉速的機械粉碎機中，粉碎45分鐘，并同時采用超聲高速霧化輔助粉碎，超聲功率為250W，高速霧化轉速為24000rpm，粉粹后粉體收集好稱重；按5wt.％比例稱取表面修飾劑疏基乙酸0.15t，調節(jié)氣流粉粹機，氣體流量為3m3/min，氣體壓力為0.6MPa，空氣溫度為100℃，修飾劑溶液濃度為5wt.％，修飾劑溶液的流量為1ml/min，霧化為1～20μm，開始粉碎后噴入修飾劑，粉碎完成后得到平均直徑為100納米、已經(jīng)表面修飾，分散均勻的亞氧化鈦納米粉體。此為樣品1。實施例2稱取3t亞氧化鈦(粒徑為5000～10000nm)，加入到300rpm轉速的機械粉碎機中，粉碎60分鐘，并同時采用超聲高速霧化輔助粉碎，超聲功率為200W，高速霧化轉速為22000rpm，粉粹后粉體收集好稱重；按8wt.％比例稱取氨基酸類表面修飾劑0.24t，調節(jié)氣流粉粹機，氣體流量為3m3/min，氣體壓力為0.6MPa，空氣溫度為110℃，修飾劑溶液濃度為6wt.％，修飾劑溶液的流量為1ml/min，霧化為1～20μm，開始粉碎后噴入修飾劑，粉碎完成后得到平均直徑為100納米、已經(jīng)表面修飾，分散均勻的亞氧化鈦粉體。此為樣品2。實施例3稱取3t亞氧化鈦(粒徑為500～5000nm)，加入到250rpm轉速的機械粉碎機中，粉碎45分鐘，并同時采用超聲高速霧化輔助粉碎，超聲功率為250W，高速霧化轉速為20000rpm，粉粹后粉體收集好稱重；按6wt.％比例稱取丙三醇0.18t，調節(jié)氣流粉粹機，氣體流量為3m3/min，氣體壓力為0.6MPa，空氣溫度為100℃，修飾劑溶液濃度為4wt.％，修飾劑溶液的流量為1ml/min，霧化為1～20μm，開始粉碎后噴入修飾劑，粉碎完成后得到平均直徑為50納米、已經(jīng)表面修飾，分散均勻的亞氧化鈦粉體。此為樣品3。實施例4稱取3t亞氧化鈦(粒徑為500～5000nm)，加入到300rpm轉速的機械粉碎機中，粉碎30分鐘，并同時采用超聲高速霧化輔助粉碎，超聲功率為200W，高速霧化轉速為24000rpm，粉粹后粉體收集好稱重；按10wt.％比例稱取本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，其特征在于：包括，對亞氧化鈦和/或雜元素摻雜亞氧化鈦進行機械粉粹，并超聲高速霧化；進行氣流粉粹，制得亞氧化鈦納米粉體；進行表面修飾。

【技術特征摘要】
1.一種化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，其特征在于：包括，對亞氧化鈦和/或雜元素摻雜亞氧化鈦進行機械粉粹，并超聲高速霧化；進行氣流粉粹，制得亞氧化鈦納米粉體；進行表面修飾。2.根據(jù)權利要求1所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，其特征在于：所述亞氧化鈦和/或雜元素摻雜亞氧化鈦，其粒徑范圍為500～20000nm。3.根據(jù)權利要求1或2所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，其特征在于：所述雜元素為氮、磷或硫中的一種或幾種。4.根據(jù)權利要求1所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，其特征在于：所述亞氧化鈦納米粉體的粒徑為10～200nm。5.根據(jù)權利要求1、2或4中任一項所述化學修飾法制備納米級亞氧化鈦復合光催化劑的方法，其特征在于：所述超聲高速霧化，其中超聲功率為200～250W，高速霧化轉速為20000～24000rpm。6.根據(jù)權利...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉水平，
申請(專利權)人：蘇州斯宜特紡織新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32