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(diǎn),其反應(yīng)中各組分的混合在分子間進(jìn)行,因而產(chǎn)物的粒徑小、均勻性高;反應(yīng)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(yīng)在低溫下進(jìn)行,避免了高溫雜相的出現(xiàn),使產(chǎn)物的純度高。但缺點(diǎn)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(tuán)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(yīng)使其形成透明溶膠,然后加入適量的去離子水后轉(zhuǎn)變成凝膠結(jié)構(gòu),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(jìn)行研磨、煅燒即可得到均勻的納米?TiO?2?粉體。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)如下:???在溶膠?——?凝膠法中,終產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)在溶液中已初步形成,且后續(xù)工藝與溶膠的性質(zhì)直接相關(guān),因而溶膠的質(zhì)量是十分重要的。醇鹽的水解和縮聚反應(yīng)是均相溶液轉(zhuǎn)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(guān)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(tuán)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(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)和晶粒大小的影響。總之,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(yīng)嚴(yán)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(tuán)或W/O微乳液法?
???反膠團(tuán)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(shè)備簡單,操作容易,并可人為控制合成顆粒的大小,在超細(xì)顆粒,尤其是納米粒子的制備方面有特優(yōu)點(diǎn)。?反膠團(tuán)是指表面活性劑溶解在有機(jī)溶劑中,當(dāng)其濃度超過?CMC?(臨界膠束濃度)后,形成親水極性頭朝內(nèi),疏水鏈朝外的液體顆粒結(jié)構(gòu)。反膠團(tuán)內(nèi)核可增溶水分子,形成水核,顆粒直徑小于?100???時,稱為反膠團(tuán),顆粒直徑介于?100~2?000?nm時,稱為?W/O?型微乳液。?反膠團(tuán)或微乳液體系一般由表面活性劑,助表面活性劑,有機(jī)溶劑和?H?2?O?四部分組成。它是一個熱力學(xué)穩(wěn)定體系,其水核相當(dāng)于一個“微型反應(yīng)器”,這個“微型反應(yīng)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(xué)反應(yīng)介質(zhì)。反膠團(tuán)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(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)制備超微顆粒時,由于反應(yīng)物被限制在水核內(nèi),終得到的顆粒粒徑將受水核大小的控制。?反膠團(tuán)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(jī)相的反膠團(tuán)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(tuán)或微乳液法可利用膠團(tuán)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(chǔ)研究要做,反膠團(tuán)或微乳的種類、微觀結(jié)構(gòu)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(tuán)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(xué)變化,卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì),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(dāng)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(qiáng)還原性,空穴則具有強(qiáng)氧化性,兩者與空氣中的水氣反應(yīng)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(jī)物、污染物、臭氣、細(xì)菌等氧化分解成無害的二氧化碳和水。
納米光觸媒技術(shù)是一種納米仿生技術(shù),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(lǐng)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(nèi),應(yīng)打開窗戶,讓日光照射進(jìn)來。若是沒有日光照射的室內(nèi)或夜晚,可以使用家用捕蚊燈照射,以加強(qiáng)紫外線來源,一般白熾燈也含有較低強(qiáng)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(jié)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。
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