溶膠?——?凝膠法是制備納米粉體的一種重要方法。它具有其特的優(yōu)點,其反應中各組分的混合在分子間進行,因而產(chǎn)物的粒徑小、均勻性高;反應過程易于控制,可得到一些用其他方法難以得到的產(chǎn)物,另外反應在低溫下進行,避免了高溫雜相的出現(xiàn),使產(chǎn)物的純度高。但缺點是由于溶膠?——?凝膠法是采用金屬醇鹽作原料,其成本較高,其該工藝流程較長,而且粉體的后處理過程中易產(chǎn)生硬團聚。?采用溶膠?——?凝膠法制備納米?TiO?2?粉體,是利用鈦醇鹽為原料。原先通過水解和縮聚反應使其形成透明溶膠,然后加入適量的去離子水后轉變成凝膠結構,將凝膠陳放一段時間后放入烘箱中干燥。待完全變成干凝膠后再進行研磨、煅燒即可得到均勻的納米?TiO?2?粉體。有關化學反應如下:???在溶膠?——?凝膠法中,終產(chǎn)物的結構在溶液中已初步形成,且后續(xù)工藝與溶膠的性質直接相關,因而溶膠的質量是十分重要的。醇鹽的水解和縮聚反應是均相溶液轉變?yōu)槿苣z的根本原因,控制醇鹽水解縮聚的條件是制備溶膠的關鍵。因此溶劑的選擇是溶膠制備的前提。同時,溶液的?pH?值對膠體的形成和團聚狀態(tài)有影響,加水量的多少會影響醇鹽水解縮聚物的結構,陳化時間的長短會改變晶粒的生長狀態(tài),煅燒溫度的變化對粉體的相結構和晶粒大小的影響??傊?,在溶膠?——?凝膠法制備?TiO?2?粉體的過程中,有許多因素影響粉體的形成和性能。因此應嚴格控制好工藝條件,以獲得性能優(yōu)良的納米?TiO?2?粉體。?
2.2.3反膠團或W/O微乳液法?
???反膠團或?W/O?微乳液法是近十年發(fā)展起來的一種新方法。該法設備簡單,操作容易,并可人為控制合成顆粒的大小,在超細顆粒,尤其是納米粒子的制備方面有特優(yōu)點。?反膠團是指表面活性劑溶解在有機溶劑中,當其濃度超過?CMC?(臨界膠束濃度)后,形成親水極性頭朝內,疏水鏈朝外的液體顆粒結構。反膠團內核可增溶水分子,形成水核,顆粒直徑小于?100???時,稱為反膠團,顆粒直徑介于?100~2?000?nm時,稱為?W/O?型微乳液。?反膠團或微乳液體系一般由表面活性劑,助表面活性劑,有機溶劑和?H?2?O?四部分組成。它是一個熱力學穩(wěn)定體系,其水核相當于一個“微型反應器”,這個“微型反應器”具有很大的界面,在其中可以增溶各種不同的化合物,是非常好的化學反應介質。反膠團或微乳液的水核尺寸是由增溶水的量決定的,隨增水量的增加而增大。因此,在水核內進行化學反應制備超微顆粒時,由于反應物被限制在水核內,終得到的顆粒粒徑將受水核大小的控制。?反膠團或微乳液法制備納米?TiO?2?是利用?TBP?(磷酸三丁酯)為萃取劑,煤油作稀釋劑,在室溫下萃取金屬鈦離子,同時控制條件使其形成有機相的反膠團溶液,將該溶液在室溫下以氨水反萃,控制氨水用量和濃度,將得到的沉淀物洗滌干燥焙燒,即獲得納米?TiO?2?粉體。?反膠團或微乳液法可利用膠團大小來控制微粒尺寸,在納米粒子制備中具有潛在優(yōu)勢,但這種方法剛剛起步,有許多基礎研究要做,反膠團或微乳的種類、微觀結構與顆粒制備的選擇性之間的規(guī)律尚需探索,更多的用于超微顆粒合成的新反膠團或微乳液體系需要尋找。
納米光觸媒是指在光照下,自身不發(fā)生化學變化,卻可以促進化學反應的物質,其功能就象光合作用中的葉綠素。銳鈦型納米TiO2為主要成分的超活性HG-A-001是主要的光觸媒材料,當其吸收太陽光或其他光源中的能量后,粒子表面的電子被激活,逸離原來的軌道,同時表面生成帶正電的空穴。逸出的電子具有強還原性,空穴則具有強氧化性,兩者與空氣中的水氣反應后會生成活性氧和氫氧自由基。活性氧、氫氧自由基能將大部分有機物、污染物、臭氣、細菌等氧化分解成無害的二氧化碳和水。
納米光觸媒技術是一種納米仿生技術,用于環(huán)境凈化,自清潔材料,新能源,癌癥醫(yī)療,率抗菌等多個領域。
本文主要介紹納米光觸媒HG-A-001在日光下水溶液的正確使用方法:
(1)????????????????? 二氧化鈦光觸媒HG-A-001為粒徑大小約為5納米,制成中性水溶液后為不發(fā)生沉淀的澄清液體,長時間放置會不發(fā)生沉淀是合格的光觸媒溶液具備很好光催化作用。
(2)????????????????? HG-A-001溶液噴涂在瓷磚,墻面,玻璃,金屬,塑料等表面,水分干燥后納米顆粒會密著在表面,不會有剝落現(xiàn)象。
(3)????????????????? HG-A-001不適合直接噴涂在空氣中,以免形成的粉塵吸入人體,對肺部造成危害。
(4)?????HG-A-001光觸媒溶液并非消毒水,因此不適合直接噴在身上,以免因皮膚附著性不佳,造成納米粒子剝落,因而吸入肺部造成危害。
(5)??????HG-A-001配合照射紫外光效果會更好,因此若噴涂在室內,應打開窗戶,讓日光照射進來。若是沒有日光照射的室內或夜晚,可以使用家用捕蚊燈照射,以加強紫外線來源,一般白熾燈也含有較低強度的紫外光來源,但近距離照射,光觸媒效果會更好。
)??????HG-A-001光觸媒和污物表面結合越緊密效果越好,因此噴涂后只有表面的顆粒才能吸收分解污物,為HG-A-001的光催化效果,故噴涂時表面的均勻性為重要,噴的均勻比噴得多效果會更好。