[发明专利]一种具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶

说明书

本发明公开了一种具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶，采用以下步骤制备而成：使Ti⁴⁺盐溶液与双氧水反应，制得过氧化钛复合物；将所述过氧化钛复合物与氨水混合，使混合后液体的pH值为7～10，反应完成后制得水合过氧化钛；将所述水合过氧化钛溶于水中，并与碳量子点溶液混合，使混合后液体中碳量子点与二氧化钛的质量比为0.1～10:100；然后在60～100℃下反应4～10小时，从而制得具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶。本发明不仅具有很高的可见光活性和光催化效果，而且与粉体产品相比更方便实际应用，制备方法简单，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及光催化材料领域，尤其涉及一种具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶。

背景技术

纳米二氧化钛具有很高的光催化活性，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化或光解部分无机物以及甲醛等有机物，因此纳米二氧化钛在室内空气治理、外墙自洁等领域具有广阔的应用前景。但是，纳米二氧化钛一般只具有紫外光活性，很难制得具有可见光活性的纳米二氧化钛。

在现有技术中，通常采用对纳米二氧化钛进行掺杂改性的方法来制得具有可见光活性的纳米二氧化钛(例如：向纳米二氧化钛掺杂量子点)，但是现有技术中所制得具有可见光活性的纳米二氧化钛都是粉体产品，而粉体产品十分不利于实际应用，例如：粉体的纳米二氧化钛不适合作为室内空气治理产品或外墙自洁产品。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶，不仅具有很高的可见光活性和光催化效果，而且与粉体产品相比更方便实际应用，制备方法简单，有利于工业化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶，采用以下步骤制备而成：

步骤A、使Ti⁴⁺盐溶液与双氧水反应，制得过氧化钛复合物；

步骤B、将所述过氧化钛复合物与氨水混合，使混合后液体的pH值为7～10，反应完成后制得水合过氧化钛；

步骤C、将所述水合过氧化钛溶于水中，并与碳量子点溶液混合，使混合后液体中碳量子点与二氧化钛的质量比为0.1～10:100，然后在60～100℃下反应4～10小时，从而制得具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶。

优选地，所述的使Ti⁴⁺盐溶液与双氧水反应包括：按照Ti⁴⁺:H₂O₂＝1～4:8的摩尔比，将Ti⁴⁺盐溶液与双氧水混合，从而制得过氧化钛复合物。

优选地，所述的Ti⁴⁺盐溶液为TiCl₄溶液或TiOSO₄溶液。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例所提供的具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶是通过重新溶于水中的水合过氧化钛与碳量子点溶液在100℃下反应4～10小时制备而成，从而可以使碳量子点改性的纳米二氧化钛溶胶具有很高的可见光活性和光催化效果，而且具有制备方法简单、纳米二氧化钛粒径小、分散均匀等优点。此外，由于本发明所制得的具有可见光活性的纳米二氧化钛呈溶胶形态，因此本发明所制得的具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶在实际应用中能够形成无色透明的漆膜，与粉体产品相比更方便实际应用，有利于工业化生产。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面对本发明所提供的具有可见光活性的纳米二氧化钛溶胶进行详细描述。