[发明专利]一种制备TiO2-BaSO4复合材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备TiO₂-BaSO₄复合材料的方法，特别是在涂料的添料——BaSO₄表面上组装锐钛矿结构的纳米TiO₂颗粒层的简单方法，属于材料制备技术领域。

背景技术

纳米TiO₂作为光催化剂，可催化降解有机污染物，其在环境领域应用广泛。但纳米TiO₂粉体存在易团聚、分离难，回收率低等问题。而将纳米TiO₂固载于适当的载体上，制备成TiO₂复合材料可解决粉体所存在的问题。

TiO₂复合材料的制备有很多，如：复合薄膜的制备(Thin Solid Films 2006，500：19-26；Thin Solid Films 2008，516：4690-4694)；复合颗粒的制备(Nucl.Instrum.Meth.A 2010，619：98-101；水处理技术2010，36(9)：73-77)。在复合材料的制备方法中，溶胶-凝胶法设备简单，易于操作，但采用溶胶-凝胶法制备TiO₂复合材料多以有机钛为原料，成本较高。

TiO₂光催化影响因素较多，而锐钛矿型及小尺寸、高比表面纳米TiO₂通常具有较高的光催化活性(J.Mater.Res.，2003，18(3)：571；Chinese.J.Chem.2003，21，994-997；Rare Metals.2009，26(4)：378-384)，但小尺寸纳米TiO₂经高温煅烧易于向金红石相转化(人工晶体学报.2008，37(5)：1290-1294)。因此，研究者探索了合成具有锐钛矿结构、小粒径纳米TiO₂的不同方法。如：Zhou等用水解沉淀法合成了具有较好光催化性能的10-20nm的锐钛矿TiO₂(J.Mater.Sci.2004，39：1139-1141)；傅平丰等以活性碳纤维为载体，通过离子掺杂制备了一种负载型锐钛矿结构的TiO₂复合光催化剂(公告号CN1608727)。

近年来，虽然对纳米TiO₂在载体上的固载化及改性等方面取得了明显的进步，但仍存在一些问题：(1)一般以有机钛为原料，成本较高，制备工艺相对较复杂；(2)对纳米TiO₂包覆粒子的结构及晶粒大小的控制还需进一步研究；(3)载体的种类有限。因此，寻找一种简单的方法低成本制备性能优异的新型TiO₂复合材料具有重要的实际意义。

BaSO₄是水性涂料的主要填料之一，具有稳定性好，吸附能力强等特征。而现有技术中以BaSO₄为载体，将纳米TiO₂粒子组装在BaSO₄表面的研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、低成本制备不同粒度锐钛矿结构的TiO₂-BaSO₄复合材料的方法，克服了现有技术的缺陷，提高了纳米TiO₂的分散性，增强其在环保涂料中的应用性。

本发明的技术构思是这样的。