光触媒技术是指在紫外线的照射下,二氧化钛电极能够将水分解成氢气与氧气。纳米材料在光的照射下,把光能转变成化学能,促进有机物的组成或使有机物降解的过程就是光触媒技术。这一过程也叫做光催化,所以光触媒技术又名做光催化技术。那么,光触媒有哪些主要的生产技术?不同光触媒的生产方式又有什么特点呢?下面咱们一同来看看吧!
1. 光触媒生产技术
(1)均匀沉淀法
以H2SO4法制备钛白粉中的中心产物---钛液为质料,外加金红石型二氧化钛晶种为促进剂,以十二烷基磺酸钠表面活性剂、尿素为沉淀剂,制备出纳米金红石型二氧化钛分子
(2)溶胶凝胶法
纳米二氧化钛组成一般以钛醇盐Ti(OR)4(R=-C2H5,-C3H7,-C4H9)为质料,其首要过程是:钛醇盐溶于溶剂中构成均相溶液,以确保钛醇盐的水解反响在分子均匀的水解平上进行,由于钛醇盐在水中的溶解度不大,一般选用小分子醇(乙醇、丙醇、丁醇等)作为溶剂,钛醇盐与水发生水解反响,同时发生失水和失醇缩聚反响,生成物集合构成溶胶,经陈化,溶胶构成三维网络而构成凝胶,枯燥凝胶以除掉残余水分,有机基团和有机溶胶和水,得到纳米二氧化钛粉体。
当无水乙醇为溶剂制备纳米TiO2时,根据现在有研究结果,典型的试剂配比为:
Ti(OC4H9)4:C2H5OH:H2O=4:16:1
运用这种工艺出产周期长、产量低、在出产过程中会运用很多无水乙醇等有机物,不适于出产纯无机资料的光触媒。
(3)蒸气凝聚法
运用高频等离子技能对工业二氧化钛粗品进行加热,使其汽化蒸发,再急速冷却可得到纳米级二氧化钛。
(4)气相氧化法
将高纯度的TiCl4高温下氧化来制备二氧化钛,反响温度、停留时间及泠却速度等都将影响气相氧化法得到的二氧化钛的粒子形状。在研究中发现二氧化钛随着停留时间的延伸和反响温度升高而增大,金红石型二氧化钛含量随停留时间延伸而添加,当反响温度到达1300℃时,金红石型二氧化钛含量呈现最大。这种出产工艺办法能源消耗大,对设备腐蚀性强,出资大,而且设备结构杂乱,资料要求耐高温、耐腐蚀。
TiCl4(g)+O2(g)——>TiO2(g)+2Cl2(g)
nTiO2(g)——>nTiO2(s)
(5)气相水解法
气相水解法又名气溶胶法,既能够运用TiCl4为质料,也能够运用Ti(OR)为质料,其间约含锐钛矿型70%,金红石型30%,均匀粒径为30纳米,比表面积为每克50平方米,气相水解法不直接选用水蒸气水解,而是靠氢氧焰焚烧出产的水蒸气气解,反响温度高达1800℃以上,反响中能够经过调节温度,料比,流量,反响时间等参数操控二氧化钛的粒径和晶型。但高纯度的TiCl4在氢焰中进行高温水解而制得的纳米二氧化钛,很难操控反响温度和压强,而且出资很大,工艺杂乱。
2. 不同光触媒生产方式的特点
(1)沉淀法:易发生物料部分浓度过高的现象,难以操控粒子的形状,而且出产过程中三废严重。厂家处理污染本钱很大。
(2)溶胶凝胶法:制备办法简单,本钱较低,温度简单操控。参加硝酸水溶液作用:按捺水解;使得胶体粒子带有正电荷,阻止胶粒凝集。用此法制备溶胶稳定,但是出产出的光触媒晶型难以操控,附着力差。
(3)W/O微乳液法:质料本钱很高,工业化难度大。
(4)液相法:需要经过煅烧才能得到锐钛型、金红石型或混合晶型粒子,出产过程中极易导致粒子团聚或烧结。
(5)水解法:以TiCl4高温氧化反响为主,能直接得到锐钛型、金红石型或混全晶型粒子,分离较困难,运用很多有机物,这种办法制成的光触媒时效短,放置时间长会呈现分层。