[发明专利]羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末及其应用

权利要求书

1.一种羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末，其特征在于：包括二氧化钛纳米颗粒，在每一个单独分散的二氧化钛颗粒表面至少包覆一层羟基磷灰石层；其中羟基磷灰石层是具有1～10nm的小孔的均匀表面涂层。

2.根据权利要求1所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末，其特征在于：所述二氧化钛的平均粒径为0.001～0.3微米，所述二氧化钛晶型可以是锐钛型，也可以是金红石型，或是两种类型的任意混合。

3.根据权利要求1所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末，其特征在于：所述二氧化钛粉末中，羟基磷灰石与二氧化钛的质量比为1:100～1:9。

4.根据权利要求2所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末，其特征在于：所述二氧化钛晶型采用两种混合时，其中混合晶型能形成pn结，其锐钛型与金红石型混合比例为8:2时效果最好。

5.一种如权利要求1所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）采用纳米二氧化钛与pH缓冲溶液相混合，后加入阴离子表面活性剂，震荡分散；所述均匀混合物中二氧化钛的含量为50～200g/L，阴离子表面活性剂与二氧化钛的质量比为1:500～1:5；pH缓冲溶液的浓度为0.1mol/L～0.5mol/L;

2）将钙盐和磷化物分别溶于蒸馏水和有机溶剂中，充分震荡溶解后相混合，加入碱液并调节到一定的pH值；所述均匀混合物中钙盐溶液的浓度为0.1～50mol/L，磷化物的浓度为0.1～150mol/L；

3）将步骤1）得到的混合溶液加入到步骤2）得到的混合溶液，后再将上述溶液倒入聚四氟乙烯反应釜中，分别在不同的温度下进行水热反应,用去离子水反复清洗沉淀，抽滤，得到固体混合物；

4）将步骤3）得到的固体混合物经过干燥，后在高温下焙烧，得到具有不同孔径大小的羟基磷灰石外包裹层的光催化纳米二氧化钛粉末。

6.根据权利要求5所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末的制备方法，其特征在于：步骤1）和步骤2）的pH缓冲溶液为碱性范围，pH值为7.0～8.0。

7.根据权利要求5所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末的制备方法中，其特征在于：步骤3）的水热反应温度优选为150～250℃。

8.根据权利要求5所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末的制备方法中，步骤4）的焙烧温度优选为200～400℃。

9.一种具有权利要求1-4中任一项所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末的涂料。

10.一种具有权利要求1-4中任一项所述的羟基磷灰石层包裹的光催化纳米二氧化钛粉末的有机聚合物介质，基于聚合组合物的总重量计算，所述磷酸铁包裹的光催化纳米二氧化钛粉末在聚合物中的浓度通常为0.1～70%，优选为0.5～50%。