一、光觸媒生產(chǎn)技術(shù)有哪些

1、均勻沉淀法

以H2SO4法制備鈦白粉中的中間產(chǎn)物---鈦液為原料，外加金紅石型二氧化鈦晶種為促進(jìn)劑，以十二烷基磺酸鈉表面活性劑、尿素為沉淀劑，制備出納米金紅石型二氧化鈦分子

2、溶膠凝膠法

納米二氧化鈦合成一般以鈦醇鹽Ti (OR) 4 (R= -C2H5, -C3H7, -C4H9)為原料，其主要步驟是：鈦醇鹽溶于溶劑中形成均相溶液，以保證鈦醇鹽的水解反應(yīng)在分子均勻的水解平上進(jìn)行，由于鈦醇鹽在水中的溶解度不大，一般選用小分子醇（乙醇、丙醇、丁醇等）作為溶劑，鈦醇鹽與水發(fā)生水解反應(yīng)，同時(shí)發(fā)生失水和失醇縮聚反應(yīng)，生成物聚集形成溶膠，經(jīng)陳化，溶膠形成三維網(wǎng)絡(luò)而形成凝膠，干燥凝膠以除去殘余水分，有機(jī)基團(tuán)和有機(jī)溶膠和水，得到納米二氧化鈦粉體。

當(dāng)無水乙醇為溶劑制備納米TiO2時(shí)，根據(jù)現(xiàn)在有研究結(jié)果，典型的試劑配比為：

Ti (OC4H9)4：C2H5OH：H2O = 4：16：1

使用這種工藝生產(chǎn)周期長、產(chǎn)量低、在生產(chǎn)過程中會(huì)使用大量無水乙醇等有機(jī)物，不適于生產(chǎn)純無機(jī)材料的光觸媒。

3、蒸氣凝聚法

利用高頻等離子技術(shù)對工業(yè)二氧化鈦粗品進(jìn)行加熱，使其汽化蒸發(fā)，再急速冷卻可得到納米級(jí)二氧化鈦。

4、氣相氧化法

將高純度的TiCl4高溫下氧化來制備二氧化鈦，反應(yīng)溫度、停留時(shí)間及泠卻速度等都將影響氣相氧化法得到的二氧化鈦的粒子形態(tài)。在研究中發(fā)現(xiàn)二氧化鈦隨著停留時(shí)間的延長和反應(yīng)溫度升高而增大，金紅石型二氧化鈦含量隨停留時(shí)間延長而增加，當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到1300℃時(shí)，金紅石型二氧化鈦含量出現(xiàn)最大。這種生產(chǎn)工藝方法能源消耗大，對設(shè)備腐蝕性強(qiáng)，投資大，并且設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料要求耐高溫、耐腐蝕。

TiCl4(g) O2(g) ——> TiO2(g) 2Cl2(g)

n TiO2(g) ——> n TiO2(s)

5、氣相水解法

氣相水解法又叫氣溶膠法，既可以使用TiCl4為原料，也可以使用 Ti(OR)為原料，其中約含銳鈦礦型70%，金紅石型30%，平均粒徑為30納米，比表面積為每克50平方米，氣相水解法不直接采用水蒸氣水解，而是靠氫氧焰燃燒生產(chǎn)的水蒸氣氣解，反應(yīng)溫度高達(dá)1800℃以上，反應(yīng)中可以通過調(diào)節(jié)溫度，料比，流量，反應(yīng)時(shí)間等參數(shù)控制二氧化鈦的粒徑和晶型。但高純度的TiCl4在氫焰中進(jìn)行高溫水解而制得的納米二氧化鈦，很難控制反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)，并且投資很大，工藝復(fù)雜。

二、不同光觸媒生產(chǎn)方式的特點(diǎn)

1、沉淀法：易產(chǎn)生物料局部濃度過高的現(xiàn)象，難以控制粒子的形態(tài)，而且生產(chǎn)過程中三廢嚴(yán)重。廠家處理污染成本很大。

2、溶膠凝膠法:制備方法簡單，成本較低，溫度容易控制。加入硝酸水溶液作用：抑制水解；使得膠體粒子帶有正電荷，阻止膠粒凝聚。用此法制備溶膠穩(wěn)定，但是生產(chǎn)出的光觸媒晶型難以控制，附著力差。

3、W/O微乳液法：原料成本很高，工業(yè)化難度大。

4、液相法：需要通過煅燒才能得到銳鈦型、金紅石型或混合晶型粒子，生產(chǎn)過程中極易導(dǎo)致粒子團(tuán)聚或燒結(jié)。

5、水解法：以TiCl4高溫氧化反應(yīng)為主，能直接得到銳鈦型、金紅石型或混全晶型粒子，分離較困難，使用大量有機(jī)物，這種方法制成的光觸媒時(shí)效短，放置時(shí)間長會(huì)出現(xiàn)分層。

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