[发明专利]具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛及其水分散液的制备方法

权利要求书

1.一种具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于：所述的制备方法的步骤依次为：

步骤①：在质量浓度为90~98%的无机钛盐水溶液中加入醇类或酮类溶剂，均匀混合后形成溶胶体系，溶胶体系中钛的量为0.1~1.2摩尔/升，所述的醇类或酮类溶剂的沸点均在140℃以下；

步骤②：将步骤①得到的溶胶体系加入至无水溶剂中混合均匀，然后进行100~200℃保温5~24小时的低温热处理，所述溶胶体系与无水溶剂的重量比为1：2~9，所述无水溶剂为沸点在140℃以下的无水醇类溶剂或沸点在140℃以下的无水酮类溶剂；

步骤③：低温热处理完成后，离心或过滤分离，得产物，采用与步骤②相同的无水溶剂对产物洗涤3次以上，洗涤后的产物在60~150℃下干燥8~20小时，即得纳米二氧化钛。

2.根据权利要求1所述的具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于：步骤①中的无机钛盐选自四氯化钛、硫酸氧钛、硫酸钛中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于：步骤①中的醇类溶剂选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2，2-二甲基-1-丙醇中的一种，步骤①中的酮类溶剂选自丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于：步骤②中的无水醇类溶剂选自无水甲醇、无水乙醇、无水正丙醇、无水异丙醇、无水正丁醇、无水异丁醇、无水1-戊醇、无水2-戊醇、无水3-戊醇、无水2-甲基-1-丁醇、无水2-甲基-2-丁醇、无水3-甲基-1-丁醇、无水3-甲基-2-丁醇、无水2，2-二甲基-1-丙醇的一种，步骤②中的无水酮类溶剂选自无水丙酮、无水丁酮、无水2-戊酮、无水3-戊酮中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于：步骤②中的无水溶剂为沸点在140℃以下的无水醇类溶剂。

6.根据权利要求1或2所述的具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于：步骤③得到的纳米二氧化钛：晶型为锐钛矿型，粒径为4~9nm，比表面积大于110m²/g。

7.一种如权利要求1所述的具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛水分散液的制备方法，其特征在于：将纳米二氧化钛与去离子水混合均匀，其中纳米二氧化钛的质量百分比为30~60%、去离子水的质量百分比为40~70%，两者总和为100%，然后对纳米二氧化钛与去离子水的混合物进行分散处理即得纳米二氧化钛水分散液，所述分散处理的方式选择机械搅拌10~30分钟、磁力搅拌10~30分钟、超声分散5~10分钟、球磨5~10分钟、砂磨5~10分钟中的一种。

8.根据权利要求7所述的具有高可见光催化活性的纳米二氧化钛水分散液的制备方法，其特征在于：得到的纳米二氧化钛水分散液进一步稀释制得：固含量为0.1%的纳米二氧化钛水分散液、固含量为1%的纳米二氧化钛水分散液、固含量为5%的纳米二氧化钛水分散液和固含量为10%的纳米二氧化钛水分散液。