專利名稱：負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于凈化空氣的材料及其制備方法，特別涉及一種負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，人類賴以生存的環(huán)境卻遭到了越來越嚴(yán)重的破壞，室內(nèi)環(huán)境空氣污染的情況也越來越嚴(yán)重，特別是香煙煙霧中的有害有機物更是威脅到了人類的健康，因此具有凈化室內(nèi)空氣功能的材料越來越受到人們的重視。
沸石、硅藻土、凹凸棒石、蛭石、珍珠巖等天然硅酸鹽礦物，具有物理吸附作用和離子交換作用，對空氣中的有毒有害氣體具有良好的吸附作用，但是不能對吸附的有毒有害進行分解；納米二氧化鈦在光照下能夠?qū)⒖諝庵械挠袡C物催化分解為無毒的水分子和二氧化碳等，但是沒有吸附作用，較難與有害分子接觸，分解緩慢。
為獲得一種能較快吸附并徹底清除有害氣體的空氣凈化材料，本發(fā)明將提供了一種負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料及其制備方法，該材料能夠長期起到凈化室內(nèi)空氣的作用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是為了克服硅酸鹽礦物和鈦鹽在分開使用時其凈化空氣的作用不能充分發(fā)揮的缺陷，提供一種負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料，該材料將硅酸鹽礦物和鈦鹽有效的結(jié)合在一起，在可見光條件下催化分解，使其充分發(fā)揮凈化空氣的作用。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種用于生產(chǎn)上述材料的制備方法。
本發(fā)明的目的是按如下的方式來實現(xiàn)的所述負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料及其制備方法，是以一種或多種硅酸鹽為原料制備載體材料，以鈦鹽為前驅(qū)體制備溶膠， 再利用浸漬法將含光活性化合物的溶膠負(fù)載在載體上，經(jīng)干燥、煅燒而制得。
具體方案如下
一種負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料，具有硅酸鹽基體，在硅酸鹽基體表面附有納米TW2 (二氧化鈦)薄膜。
負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟
1)制備載體
A 以粒徑20 50 μ m的硅酸鹽為原料，加入堿性溶液，其中硅酸鹽與配制堿性溶液的堿性化合物的重量比為100 150 1 ；經(jīng)混合均勻后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化， 焙燒溫度為480°C 850°C，釜內(nèi)壓力為0. 8 1. 3MPa，焙燒時間為1 IOmin ；取出冷卻后研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，得到粉末狀硅酸鹽基載體；
B 以粒徑20 50 μ m的硅酸鹽為原料，加入適量堿性溶液，其中硅酸鹽與配制堿性溶液的堿性化合物的重量比為100 150 1 ；經(jīng)混合均勻后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為480°C 850°C，釜內(nèi)壓力為0. 8- 1. 3MPa，焙燒時間為1 IOmin ；取出冷卻后研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，得到粉末狀硅酸鹽基載體；在粉末狀硅酸鹽基載體中加入水性膠黏劑，粉末硅酸鹽與水性凝膠的重量比為5 2 3，充分?jǐn)嚢杌旌希?將混合物放入壓機中壓制成板，即得塊狀硅酸鹽基載體；
2)制備納米TW2溶膠將鈦鹽與無水乙醇在乙酰丙酮或冰醋酸溶劑中攪拌2 10h，其中，鈦鹽無水乙醇乙酰丙酮或冰醋酸溶劑的重量比為1 1.5 4 0.1 0.2， 充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝?，加入濃度?0%的乙醇溶液，其中鈦鹽與20%乙醇溶液的重量比為 1 0.5 1.2，靜置5 24h形成納米TiO2溶膠；
3)制備半導(dǎo)體材料
C 采用超聲波清洗方法對步驟(I)A制備的粉末狀硅酸鹽基載體進行清洗，然后將其快速置入步驟( 制備的溶膠溶液中，浸泡2 IOmin后，過濾，將濾餅自然陰干后， 放入100 150°C的干燥箱干燥10 30min，再置入的馬弗爐中，500 550°C溫度下焙燒 30 60min，自然冷卻后取出，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，即得粉末狀以硅酸鹽為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料；
D 采用超聲波清洗方法對步驟(I)B中制備的塊狀硅酸鹽基載體進行清洗，然后將硅酸鹽基載體快速置入步驟( 制備的納米TiA溶膠中，浸泡2 10分鐘后，以0. 5 3mm/s的速度將載體豎直拉提出溶膠，使其表面鍍一層均勻的納米TiO2薄膜，自然干燥后， 將鍍有薄膜的載體放入100 150°C的干燥箱中干燥10 30min，再置入在500 550°C的馬弗爐中焙燒30 60min，自然冷卻后取出，即得到塊狀的以硅酸鹽為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
所述堿性化合物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種。
所述硅酸鹽選自沸石、硅藻土、凹凸棒石、蛭石、珍珠巖中的一種或幾種的混合物。
所述鈦鹽選自鈦酸四乙酯、鈦酸丁酯、鈦酸丙酯、鈦酸異丙酯、硫酸氧鈦中的一種。
水性膠黏劑選自水性聚氨酯、水性聚丙烯酸酯、丁苯乳膠、丙烯酸酯、氯丁乳膠中的一種或幾種的混合物。
沸石、硅藻土、凹凸棒石、蛭石、珍珠巖等天然硅酸鹽礦物原料來源豐富、價格低廉，且因其一些特殊的結(jié)構(gòu)通常具有物理吸附作用、離子交換作用、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點。
鈦酸丁酯、鈦酸丙酯、鈦酸四乙酯、鈦酸異丙酯、或硫酸氧鈦等鈦鹽同樣來源豐富、 價格低廉，在光照下能夠?qū)⒖諝庵械挠袡C物催化分解，可以達到凈化空氣的目的。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所述的負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料，具有比表面積大、負(fù)載牢度高、反應(yīng)活性高、光催化效果好，能在可見光條件下催化分解室內(nèi)有害氣體，同時兼具物理吸附和化學(xué)降解等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于高檔涂料、新型建材、精細(xì)化工、 高檔工藝品等行業(yè)。本發(fā)明所述的負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料的制備方法，原料易得，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，易于大規(guī)模生產(chǎn)。


圖1負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的制備流程圖。
圖中1.硅酸鹽基體、2.納米TiO2薄膜具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
本發(fā)明公開了一種負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料，其結(jié)構(gòu)如圖1中所示， 具有硅酸鹽基體1，在硅酸鹽基體1表面附有納米TiA薄膜2。本硅酸鹽基納米半導(dǎo)體材料具有比表面積大、負(fù)載牢度高、光催化效果好，同時兼具物理吸附和化學(xué)降解等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于高檔涂料、新型建材、精細(xì)化工、高檔工藝品等行業(yè)。
其制備方法如圖2中所示流程圖，以一種或多種硅酸鹽為原料制備載體材料，經(jīng)膨化焙燒得到硅酸鹽基載體。以鈦鹽為前驅(qū)體制備溶膠，再利用浸漬法將含光活性化合物的溶膠負(fù)載在載體上，經(jīng)干燥、煅燒而制得。
下面以具體實施例對本發(fā)明的制備方法進行描述，其制備過程如圖2中所示。
實施例1
(1)在IOOg粒徑為20 50 μ m的硅藻土中加入濃度為15%的碳酸鈉溶液5ml， 混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為500°C，釜內(nèi)壓力為IMPa，焙燒時間為lOmin。焙燒結(jié)束后，將焙燒物取出冷卻至室溫，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m,即得粉末狀硅藻土基載體。
(2)取30g無水乙醇和20g鈦酸丁酯置于容器中，攪拌混合在一起形成混合液，且一邊攪拌一邊在混合液中依次加入2g乙酰丙酮溶液、IOg濃度為20%的乙醇溶液，乙酰丙酮溶液和乙醇水溶液全部加完后，再繼續(xù)攪拌4h，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃色溶膠，靜置 12h后備用。
(3)取步驟(1)制備的粉末狀硅酸鹽基載體50g，采用超聲波清洗方法對其進行清洗，然后將其快速置入步驟( 制備的溶膠溶液中，攪拌均勻，浸泡anin后，過濾，將濾餅自然陰干后，放入100°C的干燥箱干燥5min，再置入馬弗爐中，500°C溫度下焙燒30min，自然冷卻后取出，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，即得粉末狀以硅藻土為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
實施例2
(1)在IOOg粒徑為20 50 μ m的沸石中加入濃度為20%的氫氧化鉀溶液5ml， 混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為650°C，釜內(nèi)壓力為0. 8MPa，焙燒時間為5min。焙燒結(jié)束后，將焙燒物取出冷卻至室溫，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m,即得粉末狀沸石基載體。
( 取80g無水乙醇和20g硫酸氧鈦置于容器中，通過攪拌器攪拌混合在一起形成混合液，然后一邊攪拌一邊在混合液中依次加入6g冰醋酸溶液、24g濃度為20%的乙醇溶液，乙酰丙酮溶液和乙醇水溶液全部加完后，再繼續(xù)攪拌他，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃色溶膠，靜置他后備用。
(3)取步驟(1)制備的粉末狀沸石基載體50g，采用超聲波清洗方法對其進行清洗，然后將其快速置入步驟( 制備的溶膠溶液中，攪拌均勻，浸泡5min后，過濾，將濾餅自然陰干后，放入150°C的干燥箱干燥lOmin，再置入馬弗爐中，520°C溫度下焙燒45min，自然冷卻后取出，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，即得粉末狀以沸石為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
實施例3
(1)在包含80g粒徑為20 50 μ m的硅藻土和70g粒徑為20 50 μ m的蛭石的硅酸鹽混合物中加入濃度為20%的碳酸氫鈉溶液5ml，混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為850°C，釜內(nèi)壓力為1. 3MPa,焙燒時間為3min。焙燒結(jié)束后，將焙燒物取出冷卻至室溫，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，即得粉末狀硅酸鹽載體。
( 取40g無水乙醇和20g鈦酸丁酯置于容器中，通過攪拌器攪拌混合在一起形成混合液，然后一邊攪拌一邊在混合液中依次加入4g乙酰丙酮溶液、20g濃度為20%的乙醇溶液，乙酰丙酮溶液和乙醇水溶液全部加完后，再繼續(xù)攪拌他，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃色溶膠，靜置24h后備用。
(3)取步驟(1)制備的粉末狀硅酸鹽載體50g，采用超聲波清洗方法對其進行清洗，然后將其快速置入步驟( 制備的溶膠溶液中，攪拌均勻，浸泡:3min后，過濾，將濾餅自然陰干后，放入130°C的干燥箱干燥20min，再置入馬弗爐中，550°C溫度下焙燒45min，自然冷卻后取出，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，即得粉末狀以硅酸鹽為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
實施例4
(1)在120g粒徑為20 50 μ m的珍珠巖中加入濃度為10%的氫氧化鈉溶液10ml， 混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為600°C，釜內(nèi)壓力為1.3MPa，焙燒時間為8min。焙燒結(jié)束后，將焙燒物取出冷卻至室溫，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m,即得粉末狀珍珠巖基載體。
( 取50g無水乙醇和20g鈦酸丁酯置于容器中，通過攪拌器攪拌混合在一起形成混合液，然后一邊攪拌一邊在混合液中依次加入4g冰醋酸溶液、14g濃度為20%的乙醇溶液，乙酰丙酮溶液和乙醇水溶液全部加完后，再繼續(xù)攪拌4h，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃色溶膠，靜置1 后備用。
(3)取步驟(1)制備的粉末狀珍珠巖基載體50g，采用超聲波清洗方法對其進行清洗，然后將其快速置入步驟( 制備的溶膠溶液中，攪拌均勻，浸泡6min后，過濾，將濾餅自然陰干后，放入120°C的干燥箱干燥15min，再置入馬弗爐中，510°C溫度下焙燒40min，自然冷卻后取出，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，即得粉末狀以珍珠巖為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
實施例5
(1)在包含60g粒徑為20 50 μ m的硅藻土、30g粒徑為20 50 μ m的凹凸棒石、 55g粒徑為20 50 μ m的沸石的硅酸鹽混合物中加入濃度為20%的碳酸鉀溶液5ml，混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為750°C，釜內(nèi)壓力為IMPa，焙燒時間為^iin。焙燒結(jié)束后，將焙燒物取出，冷卻至室溫，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m， 即得粉末狀硅酸鹽基載體。取粉末狀硅藻土 50g，在其中加入20g鈦酸四乙酯，充分?jǐn)嚢杌旌?，將混合物放入壓機中壓制成板，即得塊狀硅酸鹽基載體。
( 取60g無水乙醇和20g鈦酸異丙酯置于容器中，通過攪拌器攪拌混合在一起形成混合液，然后一邊攪拌一邊在混合液中依次加入2. 6g乙酰丙酮、18g濃度為20%的乙醇溶液，乙酰丙酮溶液和乙醇水溶液全部加完后，再繼續(xù)攪拌幾，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃7色溶膠，靜置證后備用。
(3)采用超聲波清洗方法將步驟O)中制備的塊狀硅酸鹽基載體進行清洗，然后將其快速置入步驟(3)制備的溶膠溶液中浸泡IOmin后，采用自制的提拉機以lmm/s左右的速度垂直向上提拉，使其表面鍍一層均勻的溶膠薄膜即納米薄膜。取出自然干燥后，將鍍有薄膜的塊狀硅酸鹽基載體放入150°C的干燥箱干燥30min，再置入馬弗爐中，550°C溫度下焙燒60min，自然冷卻后取出即得塊狀的以硅酸鹽為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
實施例6
(1)在125g粒徑為20 50 μ m的凹凸棒石中加入濃度為10%的氫氧化鉀溶液10ml，混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為480°C，釜內(nèi)壓力為 1. 2MPa，焙燒時間為lOmin。焙燒結(jié)束后，將焙燒物取出，冷卻至室溫，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m,即得粉末狀凹凸棒石基載體。取粉末狀凹凸棒石50g，在其中加入25g 丙烯酸酯，充分?jǐn)嚢杌旌?，將混合物放入壓機中壓制成板，即得塊狀凹凸棒石基載體。
( 取70g無水乙醇和20g鈦酸丁酯置于容器中，通過攪拌器攪拌混合在一起形成混合液，然后一邊攪拌一邊在混合液中依次加入6g冰醋酸、22g濃度為20%的乙醇溶液，乙酰丙酮溶液和乙醇水溶液全部加完后，再繼續(xù)攪拌4h，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃色溶膠， 靜置1 后備用。
(3)采用超聲波清洗方法將步驟O)中制備的塊狀凹凸棒石基載體進行清洗，然后將其快速置入步驟⑶制備的溶膠溶液中浸泡Smin后，采用自制的提拉機以2mm/s左右的速度垂直向上提拉，使其表面鍍一層均勻的溶膠薄膜即納米薄膜。取出自然干燥后，將鍍有薄膜的塊狀凹凸棒石基載體放入110°C的干燥箱干燥20min，再置入馬弗爐中，530°C溫度下焙燒40min，自然冷卻后取出即得塊狀的以凹凸棒石為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
實施例7
(1)在粒徑在20 50 μ m的珍珠巖IlOg中加入濃度為20%的碳酸氫鉀溶液5ml， 混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為500°C，釜內(nèi)壓力為IMPa，焙燒時間為lOmin。焙燒結(jié)束后，將焙燒物取出，冷卻至室溫，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，即得粉末狀硅藻土基載體。取粉末狀硅藻土 50g，在其中加入IOg 丁苯乳膠、IOg氯丁乳膠、IOg丙烯酸酯，充分?jǐn)嚢杌旌?，將混合物放入壓機中壓制成板，即得塊狀硅藻土基載體。
( 取46g無水乙醇和20g鈦酸丙酯置于容器中，通過攪拌器攪拌混合在一起形成混合液，然后一邊攪拌一邊在混合液中依次加入3g乙酰丙酮、12g濃度為20%的乙醇溶液， 乙酰丙酮溶液和乙醇溶液全部加完后，再繼續(xù)攪拌池，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃色溶膠， 靜置20h后備用。
(3)采用超聲波清洗方法將步驟O)中制備的塊狀珍珠巖基載體進行清洗，然后將其快速置入步驟⑶制備的溶膠溶液中浸泡7min后，采用自制的提拉機以0. 5mm/s左右的速度垂直向上提拉，使其表面鍍一層均勻的溶膠薄膜即納米薄膜。取出自然干燥后，將鍍有薄膜的塊狀珍珠巖基載體放入140°C的干燥箱干燥25min，再置入馬弗爐中，530°C溫度下焙燒50min，自然冷卻后取出即得塊狀的以珍珠巖為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
實施例8
(1)在135g粒徑為20 50 μ m的蛭石中加入濃度為15%的碳酸鉀溶液5ml，混合均勻，然后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為600°C，釜內(nèi)壓力為0. 9MPa，焙燒時間為9min。焙燒結(jié)束后，將焙燒物取出，冷卻至室溫，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m,即得粉末狀蛭石基載體。取粉末狀蛭石50g，在其中加入Ilg氯丁乳膠、Ilg丙烯酸酯，充分?jǐn)嚢杌旌?，將混合物放入壓機中壓制成板，即得塊狀蛭石基載體。
(2)取36g無水乙醇和20g鈦酸四乙酯置于容器中，通過攪拌器攪拌混合在一起形成混合液，然后一邊攪拌一邊在混合液中依次加入5g冰醋酸、16g濃度為20%的乙醇溶液，乙酰丙酮溶液和乙醇水溶液全部加完后，再繼續(xù)攪拌幾，得到穩(wěn)定、均勻、透明的淺黃色溶膠，靜置證后備用。
(3)采用超聲波清洗方法將步驟O)中制備的塊狀蛭石基載體進行清洗，然后將其快速置入步驟⑶制備的溶膠溶液中浸泡IOmin后，采用自制的提拉機以3mm/s左右的速度垂直向上提拉，使其表面鍍一層均勻的溶膠薄膜即納米薄膜。取出自然干燥后，將鍍有薄膜的塊狀蛭石基載體放入100°C的干燥箱干燥30min，再置入馬弗爐中，515°C溫度下焙燒35min，自然冷卻后取出即得塊狀的以蛭石為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料，其特征在于具有硅酸鹽基體，在硅酸鹽基體表面附有納米TW2薄膜。
2.負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于1)制備載體A 以粒徑20 50 μ m的硅酸鹽為原料，加入堿性溶液，其中硅酸鹽與堿溶液中所含的堿性化合物重量比為100 150 1 ；經(jīng)混合均勻后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化，焙燒溫度為480°C 850°C，釜內(nèi)壓力為0. 8 1. 3MPa，焙燒時間為1 IOmin ；取出冷卻后研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，得到粉末狀硅酸鹽基載體；B 以粒徑20 50 μ m的硅酸鹽為原料，加入堿性溶液，其中硅酸鹽與配制堿性溶液中所含的堿性化合物重量比為100 150 1 ；經(jīng)混合均勻后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中進行焙燒膨化， 焙燒溫度為480°C 850°C，釜內(nèi)壓力為0. 8 1. 3MPa，焙燒時間為1 IOmin ；取出冷卻后研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，得到粉末狀硅酸鹽基載體；在粉末狀硅酸鹽基載體中加入水性膠黏劑，粉末硅酸鹽與膠的質(zhì)量比為5 2 3，充分?jǐn)嚢杌旌?，將混合物放入壓機中壓制成板，即得塊狀硅酸鹽基載體；2)制備納米TW2溶膠將鈦鹽與無水乙醇在乙酰丙酮或冰醋酸溶劑中攪拌2 10h， 其中，鈦鹽、無水乙醇、乙酰丙酮或冰醋酸溶劑的重量比為1 1.5 4 0.1 0.3;充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝?，加入濃度?0%的乙醇溶液，其中鈦鹽與20%乙醇溶液的重量比為 1 0.5 1.2，靜置5 24h形成納米TiO2溶膠；3)制備半導(dǎo)體材料C 采用超聲波清洗方法對步驟(I)A制備的粉末狀硅酸鹽基載體進行清洗，然后將其快速置入步驟( 制備的溶膠溶液中，浸泡2 IOmin后，過濾，將濾餅自然陰干后，放入干燥箱內(nèi)在100 150°C干燥10 30min，再置入的馬弗爐中，500 550°C溫度下焙燒30 60min,自然冷卻后取出，研磨篩分，篩分粒度范圍為0. 5 30 μ m，即得粉末狀以硅酸鹽為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料；D 采用超聲波清洗方法對步驟(I)B中制備的塊狀硅酸鹽基載體進行清洗，然后將硅酸鹽基載體快速置入步驟( 制備的納米TiO2溶膠中，浸泡2 10分鐘后，以0.5 3mm/ s的速度將載體豎直拉提出溶膠，使其表面鍍一層均勻的納米TiO2薄膜，自然干燥后，將鍍有薄膜的載體放入100 150°C的干燥箱中干燥10 30min，再置入500 550°C的馬弗爐中焙燒30 60min，自然冷卻后取出，即得到塊狀的以硅酸鹽為基體的納米二氧化鈦薄膜半導(dǎo)體材料。
3.如權(quán)利要求2中所述的負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于所述堿性化合物選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀中的一種。
4.如權(quán)利要求2中所述的負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于所述硅酸鹽選自沸石、硅藻土、凹凸棒石、蛭石、珍珠巖中的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求2中所述的負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于所述鈦鹽選自鈦酸四乙酯、鈦酸丁酯、鈦酸丙酯、鈦酸異丙酯、硫酸氧鈦中的一種。
6.如權(quán)利要求2中所述的負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于水性膠黏劑選自水性聚氨酯、水性聚丙烯酸酯、丁苯乳膠、丙烯酸酯、氯丁乳膠中的一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有良好凈化空氣作用的負(fù)載在硅酸鹽基上的納米半導(dǎo)體材料，該半導(dǎo)體材料具有硅酸鹽基體，在硅酸鹽基體表面附有納米TiO2薄膜。該半導(dǎo)體材料的制備方法，是以一種或多種硅酸鹽為原料制備載體材料，以鈦鹽為前驅(qū)體制備溶膠，再利用浸漬法將含光活性化合物的溶膠負(fù)載在載體上，經(jīng)干燥、煅燒而制得。該半導(dǎo)體材料將硅酸鹽礦物和鈦鹽有效的結(jié)合在一起，在可見光條件下催化分解，使其充分發(fā)揮凈化空氣的作用。
文檔編號B01J20/10GK102500313SQ201110309189
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者伍海波, 張強, 徐海, 李書耘, 李慧芳, 李風(fēng)翠, 許慧 申請人:湖南文象炭基環(huán)保材料股份有限公司