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1、10申请公布号CN101992080A43申请公布日20110330CN101992080ACN101992080A21申请号200910109315922申请日20090812B01J21/06200601B01J35/00200601B01J37/04200601B01J37/34200601A62D3/10200701A62D101/4020070171申请人深圳市海川实业股份有限公司地址518040广东省深圳市福田区车公庙天安数码城F38栋C、D座七、八楼申请人深圳海川化工科技有限公司上海启鹏化工有限公司河源海川科技有限公司72发明人李红娟何唯平54发明名称耦合改性高光催化效率的纳米二。
2、氧化钛浆料及其制备方法57摘要本发明公开了一种耦合改性高光催化效率的纳米二氧化钛浆料及其制备方法，该纳米二氧化钛浆料主要由纳米二氧化钛粉体、分散剂和水组成，还可以包括活性碳、铁黑、硅藻土、微胶囊缓释剂；其制备方法为将分散剂溶于水中，再转移至纳米二氧化钛粉体，然后进行分散和球磨，制得纳米二氧化钛浆料。本发明的纳米二氧化钛浆料不仅在紫外光下具有优异的光催化效率，在日光下也具有较高的光催化效率。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页CN101992083A1/1页21一种耦合改性高光催化效率的纳米二氧化钛浆料，其特征在于，主要由以下组分制成且各组分重量。
3、百分比为纳米二氧化钛粉体335，第一分散剂0055，第二分散剂08，活性碳010，铁黑015，硅藻土020，微胶囊缓释剂010，余量为水。2根据权利要求1所述的纳米二氧化钛浆料，其特征在于，各组分重量百分比为纳米二氧化钛粉体530，第一分散剂为0052，第二分散剂为05，活性碳为05，铁黑为08，硅藻土为010，微胶囊缓释剂05，余量为水。3根据权利要求1或2所述的纳米二氧化钛浆料，其特征在于所述第一分散剂及第二分散剂均为水性分散剂，其中第一分散剂为HYDROPALAT800、HYDROPALAT3275、HYDROPALAT5040、HYDROPALAT5050或者HYDROPALAT504。
4、0与六偏磷酸钠的混合物，第二分散剂为HYDROPALAT3275、HYDROPALAT3091或HYDROPALAT392。4根据权利要求1或2所述的纳米二氧化钛浆料，其特征在于所述纳米二氧化钛粉体的晶型为锐钛矿型，粒径为1060纳米。5权利要求1至4任一所述的纳米二氧化钛浆料的制备方法，其步骤包括，1将设定重量的第一分散剂溶于水中，再转移至设定重量的纳米二氧化钛粉体，2以500010000转/分钟的速度高速分散，分散时间不超过35小时，3在20003000转/分钟的研磨机下进行球磨210小时，制得纳米二氧化钛浆料。6根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，其具体步骤为1将设定重量的第一分散。
5、剂溶于水中，再转移至设定重量的纳米二氧化钛粉体，2以500010000转/分钟的速度高速分散，分散时间不超过35小时，3进行超声分散，分散时间不超过10分钟，4在20003000转/分钟的研磨机下进行球磨210小时，制得纳米二氧化钛浆料。7根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，其具体步骤为1将设定重量的第一分散剂溶于水中，再转移至设定重量的纳米二氧化钛粉体，2以500010000转/分钟的速度高速分散，分散时间不超过35小时，3进行超声分散，分散时间不超过10分钟，4加入设定重量的活性碳，5在20003000转/分钟的研磨机下进行球磨210小时，6加入设定重量的第二分散剂，7以500100。
6、0转/分钟，搅拌1030分钟，将各组分搅拌均匀，制得纳米二氧化钛浆料。8根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤4还加入设定重量的铁黑或/和硅藻土。9根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，在步骤6还加入设定重量的微胶囊缓释剂。权利要求书CN101992080ACN101992083A1/3页3耦合改性高光催化效率的纳米二氧化钛浆料及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种高性能光催化剂，尤其涉及一种通过耦合改性的在日光下具有较好光催化效率的纳米二氧化钛浆料。0002本发明同时还涉及一种通过耦合改性的在日光下具有较好光催化效率的纳米二氧化钛浆料的制备方法。背景技术0003纳米二氧。
7、化钛具有较高的光催化活性、良好的化学稳定性和热稳定性、无二次污染、无刺激性、安全无毒、方便易得等特点，是当前最具有开发前景的绿色环保催化剂之一。它合理利用自然光资源常温常压产生电子和空穴会很快运动到粒子表面，与吸附在粒子表面的H2O和O2反应，生成羟基自由基和过氧负离子，从而可使二氧化钛表面吸附的有机污染物分解为CO2、H2O等无害物质，起到矿化降解环境污染物和抑菌杀菌的作用。0004纳米TIO2的优异性能很大程度上取决于粒径的大小，但是纳米颗粒比表面积大、比表面能高、属热力学不稳定体系，在制备过程中或后处理过程中由于颗粒间普遍存在的范德华力和库仑力，使表面粒子相互靠在一起，从而使纳米颗粒团聚。
8、形成二次颗粒，形成软团聚和硬团聚，导致二氧化钛最终应用时失去颗粒应有的物性和功能。纳米TIO2在水溶液中的分散状况直接影响其在纳米电镀、光催化涂料等工业上的实际应用。因此纳米粒子的分散稳定性是其发挥功能的关键。0005同时纳米TIO2光催化剂带隙较宽只能被波长不大于387NM的紫外光激发，而这部分紫外线300400NM只占到达地面上的太阳光能的46，太阳能利用率很低。而可见光400700NM却占了太阳光能总能量的45，因此能够制备出可见光下具有高光催化效率的光催化剂提高太阳能利用率成为技术关键。0006为了进一步扩展二氧化钛的应用领域，有必要对纳米二氧化钛进行改性以制备出在日光下具有较高催化性。
9、能的光催化剂浆料。发明内容0007本发明要解决的技术问题是提供一种在紫外光下和日光下均具有较好光催化效率的耦合改性纳米二氧化钛浆料及其制备方法。0008为解决上述问题，本发明的耦合改性高光催化效率的纳米二氧化钛浆料，主要由以下组分制成且各组分重量百分比为纳米二氧化钛粉体335，第一分散剂05，第二分散剂08，活性碳010，铁黑015，硅藻土020，微胶囊缓释剂010，余量为水。0009进一步的，所述纳米二氧化钛浆料各组分重量百分比为纳米二氧化钛粉体530，第一分散剂为0052，第二分散剂为05，活性碳为05，铁黑为08，硅藻土为010，微胶囊缓释剂05，余量为水。0010所述第一分散剂及第二分。
10、散剂均为水性分散剂，其中第一分散剂为HYDROPALAT说明书CN101992080ACN101992083A2/3页4800、HYDROPALAT3275、HYDROPALAT5040、HYDROPALAT5050或者HYDROPALAT5040与六偏磷酸钠的混合物，第二分散剂为HYDROPALAT3275、HYDROPALAT3091或HYDROPALAT392。以上HYDROPALAT系列分散剂由海川公司OCEANPOWER提供。0011所述纳米二氧化钛粉体的晶型为锐钛矿型，粒径为1060纳米。0012所述纳米二氧化钛浆料的制备方法，其步骤包括，1将设定重量的第一分散剂溶于水中，再转移至。
11、设定重量的纳米二氧化钛粉体，2以500010000转/分钟的速度高速分散，分散时间不超过35小时，3在20003000转/分钟的研磨机下进行球磨210小时，制得纳米二氧化钛浆料。0013进一步的，其具体步骤为1将设定重量的第一分散剂溶于水中，再转移至设定重量的纳米二氧化钛粉体，2以500010000转/分钟的速度高速分散，分散时间不超过35小时，3进行超声分散，分散时间不超过10分钟，4在20003000转/分钟的研磨机下进行球磨210小时，制得纳米二氧化钛浆料。0014再进一步的，其具体步骤为1将设定重量的第一分散剂溶于水中，再转移至设定重量的纳米二氧化钛粉体，2以500010000转/分钟。
12、的速度高速分散，分散时间不超过35小时，3进行超声分散，分散时间不超过10分钟，4加入活性碳，5在20003000转/分钟的研磨机下进行球磨210小时，6加入设定重量的第二分散剂，7以5001000转/分钟，搅拌1030分钟，将各组分搅拌均匀，制得纳米二氧化钛浆料。0015更进一步的，在步骤4中还加入设定重量的铁黑或/和硅藻土，在步骤6中还加入设定重量的微胶囊缓释剂。0016所述高速分散产生的剪切力可以将纳米二氧化钛粉体的大颗粒细化，也可使分散剂分子均匀的包覆在颗粒表面。所述超声分散采用1200W大功率超声仪进行，利用超声空化分散时产生的局部高温、高压、强冲击波和微射流等，弱化纳米微粒间的纳米。
13、作用能，防止纳米微粒团聚。所述球磨可以使各材料充分耦合，同时可以降低材料的粒径。0017本发明的纳米二氧化钛浆料采用所述的分散剂通过高速分散，超声分散，球磨等分散方法打开纳米粉体间的软硬团聚，降低粉体的粒径，保障其纳米级“尺寸量子化”和“面积”效应。同时采用铁黑，活性炭，微胶囊缓释剂等与纳米二氧化钛分散浆耦合的技术，一方面降低空穴和电子的复合率，另一方面增强光催化剂对污染物的捕捉能力，从而提高污染物的降解率和日光下的光催化效率。因此本发明在紫外光下和日光下均具有较好的光催化效率。具体实施方式0018本发明是一种通过耦合改性的在日光下具有较高光催化效率的纳米二氧化钛浆料，其主要组分为纳米二氧化钛。
14、，分散剂和水，还可以包括活性碳，铁黑，硅藻土，微胶囊缓释剂。上述组分通过分散，球磨等步骤制成纳米二氧化钛浆料。浆料制备好后刷涂在试板上，干燥后放入密闭的气箱中，通入一定浓度的二氧化氮气体，通过测量日光灯下二氧化氮的降解速度的变化评价其光催化性能。0019实施例10020称取纳米二氧化钛粉体60G，以HYDROPALAT800为第一分散剂称取06G，水240G，采用1MOL/L的盐酸溶液调节其PH值至5，8000转/分钟高速分散2小时，2000转/分钟锆说明书CN101992080ACN101992083A3/3页5珠球磨3小时，激光粒度仪测试其粒度D50为55NM，该浆料放置48H不会发生分层。
15、现象。0021实施例20022称取纳米二氧化钛粉体70G，以HYDROPALAT3275为第一分散剂称取12G，水240G，采用1MOL/L的盐酸溶液调节其PH值至4，6000转/分钟高速分散2小时，超声分散2分钟，2500转/分钟锆珠球磨4小时，激光粒度仪测试其粒度D50为48NM，该浆料放置48H不会发生分层现象。0023实施例30024称取纳米二氧化钛粉体40G，以HYDROPALAT5040和六偏磷酸钠为双组分分散剂作为第一分散剂，其中H5040称取06G，六偏磷酸钠04G，水200G，采用1MOL/L的氢氧化钠溶液调节其PH值至8，10000转/分钟高速分散2小时，超声分散4分钟，2。
16、500转/分钟锆珠球磨6小时，激光粒度仪测试其粒度D50为35NM，该浆料放置48H不会发生分层现象。0025实施例40026称取纳米二氧化钛粉体60G，以HYDROPALAT5040为第一分散剂称取06G，水240G，8000转/分钟高速分散2小时，超声分散3分钟，加活性碳9G，3000转/分钟球磨6小时，以HYDROPALAT3275为第二分散剂称取4G散剂，500转/分钟搅拌15分钟。采用120200MM的玻璃板为样板，膜厚为100M。该浆料颜色均匀，涂板后无浮白现象。测试结果表明在15分钟内二氧化氮的降解率达到95以上，比同样二氧化氮初始浓度下单独的纳米二氧化钛分散浆降解率提高了15个。
17、百分点。0027实施例50028称取纳米二氧化钛粉体70G，以HYDROPALAT800为第一分散剂称取14G，水280G，10000转/分钟高速分散35小时，超声分散4分钟，加活性碳115G，铁黑29G，3000转/分钟球磨6小时，以HYDROPALAT3091为第二分散剂称取6G，800转/分钟搅拌20分钟。采用120200MM的玻璃板为样板，膜厚为100M。该浆料颜色均匀，涂板后无浮白现象。测试结果表明15分钟内含有铁黑的浆料二氧化氮的降解率达到96以上。0029实施例60030称取纳米二氧化钛粉体60G，以HYDROPALAT5050为第一分散剂称取08G，水240G，10000转/分。
18、钟高速分散3小时，超声分散3分钟，加活性碳9G，铁黑23G，3000转/分钟球磨6小时，以HYDROPALAT392为第二分散剂称取5G，微胶囊缓释剂16G，800转/分钟搅拌15分钟。采用120200MM的玻璃板为样板，膜厚为100M。该浆料颜色均匀，涂板后无浮白现象。测试结果表明在15分钟内该浆料可使二氧化氮的降解率达到97左右。0031实施例70032称取纳米二氧化钛粉体70G，以HYDROPALAT5040和六偏磷酸钠为第一分散剂其中H5040称取15G，六偏磷酸钠20G，水280G，10000转/分钟高速分散35小时，超声分散4分钟，加活性碳11G，铁黑3G，硅藻土3G，3000转/分钟球磨6小时，以HYDROPALAT3091为第二分散剂称取5G，微胶囊缓释剂16G，700转/分钟搅拌20分钟。采用120200MM的玻璃板为样板，膜厚为100M。该浆料颜色均匀，涂板后无浮白现象。测试结果表明在10分钟内该浆料可使二氧化氮的降解率达到95左右。0033以上所述只是本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则内所作的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明的保护范围内。说明书CN101992080A。