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光触媒液其主要成分是纳米二氧化钛,制备二氧化钛的方法有:
沉淀法、溶胶凝胶法、W/O微乳液法、气相反应法
一、各种生产方式都有各自的特点:
1、沉淀法:易产生物料局部浓度过高的现象,难以控制粒子的形态,而且生产过程中三废严重。厂家处理污染成本很大。
2、溶胶凝胶法:制备方法简单,成本较低,温度容易控制。
加入硝酸水溶液作用:抑制水解;使得胶体粒子带有正电荷,阻止胶粒凝聚。
用此法制备溶胶稳定,但是生产出的光触媒晶型难以控制,附着力差。
3、W/O微乳液法:原料成本很高,工业化难度大。
4、液相法:需要通过煅烧才能得到锐钛型、金红石型或混合晶型粒子,生产过程中极易导致粒子团聚或烧结。
5、水解法:以TiCl4高温氧化反应为主,能直接得到锐钛型、金红石型或混全晶型粒子,分离较困难,使用大量有机物,这种方法制成的光触媒时效短,放置时间长会出现分层。
6、分散技术。二氧化钛不溶于水,如何均匀将纳米二氧化钛分散在水中。分散技术为企业的核心商业秘密。一般企业不能具备这种能力,因为对技术、设备要求非常高。
7、规模化生产的能力。实验室里能生产出来的产品,不一定能规模化生产,规模化的生产要低成本并能控制质量的稳定。


二、关于制造工艺
二氧化钛在实际应用中存在两个缺点:
1、其带隙较宽,光吸收仅限于紫外光,限制在正常光照下的效果。
2、纳米二氧化钛在光照的情况下产生的光生载流子,它有可能在二氧化钛粒子内部和表面上重新复合,降低了光催化活性。
我们公司为了克服以上缺点,在四个方面做出了深入研究
1、就二氧化钛本身而言,作为光触媒产品的二氧化钛一定要有较高的活性,这要求它的晶粒度与颗粒度非常小;粒子尺寸分布窄;晶相为锐钛型或大部分锐钛型与小部分金红石型混晶型;结晶度好,无或少表面缺陷;比表面积大;表面吸咐能力强等等,总之应发挥利用超微粒子的表面效应、尺寸量子效应和介电限域效应的优势。
2、光触媒产品不单独使用纳米二氧化钛,而是向其中引入外来物质进行修饰和改性,其方法主要有:有机染料光敏法,贵金属沉积,金属离子掺杂,半导体耦合法等。
3、光催化反应体系工艺条件与控制,如反应物浓度、二氧化钛的用量和固定化、是否添加电子清除剂或空穴清除剂、担载材料的选择、光源和光强、反应器或光电池的结构设计等。
4、辅助能量场的引入,如电场、磁场、微波场等强化措施。
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