一種納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米二氧化鈦溶膠技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，特別涉及一種納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]納米二氧化鈦是一種理想的環(huán)境友好型光催化劑，具有良好的生物和化學(xué)惰性、抗光腐蝕和化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)、合成成本低等優(yōu)點(diǎn)，從而被認(rèn)為最具有應(yīng)用潛力。自1997年frank and bark首次發(fā)現(xiàn)二氧化鈦能用來(lái)降解污水中的氰化物以來(lái)，已經(jīng)有越來(lái)越多的科學(xué)家從事關(guān)于二氧化鈦在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用研宄。特別是在水的純化、空氣凈化、抗菌消毒、癌癥治療、污水處理等方面。
[0003]納米銀溶膠作為一種無(wú)機(jī)、廣譜、長(zhǎng)效、無(wú)副作用的抗菌劑受到人們的青睞，因而應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。研宄表明，納米銀對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌、真菌和桿菌等650多種菌都具有優(yōu)良的抗菌能力，因此納米銀廣泛應(yīng)用于抗菌領(lǐng)域。在眾多的研宄中，為了更好的應(yīng)用這兩種應(yīng)用潛力廣泛的納米材料，都是通過(guò)將銀負(fù)載于二氧化鈦，利用兩者的協(xié)同效應(yīng)獲得復(fù)合材料。
[0004]傳統(tǒng)的納米二氧化鈦負(fù)載銀的制備方法一般都是在二氧化鈦納米粒子表面沉積貴金屬的方法，主要制備方法有光沉淀、化學(xué)還原和高溫煅燒三類。所制得的復(fù)合材料都為粉末。如專利200910100623.5制備載銀納米二氧化鈦防霉抗菌劑的制備方法雖然都能得到銀與二氧化鈦粒子在納米尺度的復(fù)合，但是產(chǎn)物是粉末狀從而大大縮小了其應(yīng)用范圍；專利200510126613.0制備了納米二氧化鈦負(fù)載銀納米粒子的方法，其雖然提供一種可在不同的納米二氧化鈦結(jié)構(gòu)中負(fù)載銀納米粒子的方法，但是其方法制得產(chǎn)物也是顆粒狀從而在一些使用產(chǎn)品中無(wú)法使用，比如作為抗菌除臭噴劑，還要對(duì)其進(jìn)行在溶液中的分散等問(wèn)題要解決。所以制備納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠的的相關(guān)納米二氧化鈦溶膠復(fù)配納米銀溶膠勢(shì)在必行。并且能最大化的占有抗菌除臭市場(chǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0006]一種納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠的制備方法。其特征在于，所述方法為:
[0007](I)將硫酸氧鈦或者硫酸鈦溶于去離子水中，充分?jǐn)嚢韬笥冒彼{(diào)節(jié)PH值為7-9繼續(xù)充分?jǐn)嚢柚频脷溲趸伻芤海?br>[0008](2)將一定量穩(wěn)定劑檸檬酸加入氫氧化鈦中繼續(xù)充分?jǐn)嚢韬?，再加入一定量的氧化劑過(guò)氧化氫，再充分?jǐn)嚢韬箪o置10小時(shí)以上制得反應(yīng)液；
[0009](3)將反應(yīng)液置于溫度為90?120°C油浴中攪拌加熱回流2_6h，冷卻，即得納米二氧化鈦溶膠；
[0010](4)在納米二氧化鈦溶膠中溶解一定量的保護(hù)劑和還原劑形成還原溶液；
[0011](5)其后將含銀氧化劑溶解在水中，形成氧化溶液；
[0012](6)隨后將還原溶液置于100?160°C帶有攪拌回流裝置的反應(yīng)釜中，將含銀氧化劑溶液滴加到還原溶液中；
[0013](7)最后滴加完畢后繼續(xù)加熱回流攪拌反應(yīng)l_6h后制得納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠。
[0014]優(yōu)選的，在步驟⑴中，硫酸氧鈦或硫酸鈦和水的質(zhì)量比控制在0.1?1: 5?100 ;且充分?jǐn)嚢韬蟛捎?0% -25%的氨水進(jìn)行PH值的調(diào)節(jié)。
[0015]優(yōu)選的，在步驟⑵中，添加穩(wěn)定劑檸檬酸的量和氫氧化鈦的質(zhì)量比控制在0.01: 0.01?I ;檸檬酸和過(guò)氧化氫的質(zhì)量比控制在0.1: 0.1?I。
[0016]優(yōu)選的，在步驟(3)中，攪拌速度為50?500rpm。
[0017]優(yōu)選的，在步驟(4)中，納米二氧化鈦、保護(hù)劑、還原劑的質(zhì)量比控制在0.01?0.1: 0.1 ?1: 10 ?100。
[0018]優(yōu)選的，在步驟(4)中保護(hù)劑為聚乙烯醇、環(huán)糊精、十二烷基苯磺酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者幾種的組合；還原劑為乙二醇或者丙三醇或者丙二醇。
[0019]優(yōu)選的，在步驟(5)中含銀氧化劑與水的質(zhì)量比控制在1: 100?1000;所述的含銀氧化劑為硝酸銀或硫代硫酸銀。
[0020]優(yōu)選的，步驟⑵中的氧化劑過(guò)氧化氫為食品級(jí)或?yàn)榉治黾?jí)；步驟⑴或⑵中的充分?jǐn)嚢钑r(shí)間不少于30min。
[0021]優(yōu)選的，步驟￠)中添加含銀氧化劑是采用滴加的方式添加到還原液中形成反應(yīng)液的。
[0022]優(yōu)選的，步驟(7)中加熱溫度為100?160°C，且是在帶攪拌回流裝置的反應(yīng)釜中進(jìn)行。
[0023]有益效果:
[0024](I)用該制備納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠方法制備出來(lái)的納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠，可以直接噴涂在物體表面或者空間，可以直接除去有害物質(zhì)和殺菌功能，并且其除去有害物質(zhì)和殺菌性能大大提尚。
[0025](2)并且本發(fā)明提供的制備方法制備工藝簡(jiǎn)單，不需要過(guò)濾、洗滌等繁瑣過(guò)程；并且制得的二氧化鈦和銀的粒徑都在7nm左右，穩(wěn)定性好，活性高，當(dāng)該溶膠中鈦含量為0.1%，銀含量為0.005 %時(shí)分解甲醛的下降率高達(dá)為99 %，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的殺囷率尚達(dá)99.99 % ο
[0026](3)高濃度的溶膠鈦含量為3%左右時(shí)可以用去離子水按1: 7比例稀釋溶膠放置一年不分層，且性能不降低；制得的溶膠呈中性，不會(huì)對(duì)基材造成任何腐蝕，彌補(bǔ)了單獨(dú)納米二氧化鈦殺菌率低和單獨(dú)納米銀不能分解有害物質(zhì)的缺點(diǎn)，擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍；同肘，制備工藝簡(jiǎn)單，便于操作。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為納米二氧化鈦復(fù)配納米銀透射電鏡TEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例1該納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠的制備方法包括以下步驟:
[0030](I)將15g硫酸氧鈦添加到100g去離子水配制成溶液，充分?jǐn)嚢?0min后用25%的氨水調(diào)節(jié)PH值為7，繼續(xù)充分?jǐn)嚢?0min制得氫氧化鈦溶液。
[0031](2)將穩(wěn)定劑有機(jī)酸檸檬酸15g添加到氫氧化鈦溶液中，充分?jǐn)嚢?0min后加入氧化劑過(guò)氧化氫15g，繼續(xù)充分?jǐn)嚢韬箪o置反應(yīng)液10小時(shí)以上。
[0032](3)將反應(yīng)液置于100°C、攪拌速度在250rpm的條件下帶有回流裝置的反應(yīng)釜中，反應(yīng)4小時(shí)得到透明納米二氧化鈦溶膠。
[0033](4)將4.5g聚乙烯吡咯烷酮和10g丙三醇溶解在納米二氧化鈦溶膠中形成還原溶液。
[0034](5)將0.1g硝酸銀溶解在10g去離子水中，形成氧化溶液。
[0035](6)將還原溶液置于140°C帶有攪拌回流裝置的反應(yīng)釜中，將氧化溶液滴加到還原溶液中形成反應(yīng)液；
[0036](7)將反應(yīng)液繼續(xù)恒溫加熱攪拌回4h后制得納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠。
[0037]首先，采用電感耦合離子體原子光譜儀器，測(cè)試該溶膠中鈦含量為0.37%，銀含量為 0.0053% 即為 53mg/kg。
[0038]其后，采用透射電鏡可觀察，該納米二氧化鈦復(fù)配納米銀的粒徑都為7nm左右。
[0039]最后，除去有害物質(zhì)性能測(cè)試和殺菌性能性能測(cè)試和防霉性能測(cè)試:
[0040]A.除去有害物質(zhì)性能測(cè)試方法依據(jù)QB/T2761-2006《室內(nèi)空氣凈化產(chǎn)品凈化效果測(cè)試方法》測(cè)試該二氧化鈦溶膠分解TVOC、甲醛和氨氣的測(cè)試結(jié)果分別為99.1 %、92.7 %和86.
[0041]B.殺菌性能測(cè)試方法依據(jù)QB/T 2738-2005日化產(chǎn)品抗菌抑菌效果的評(píng)價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試殺菌性能，其對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌以及白色念珠菌的殺菌率都能達(dá)到99.99%。
[0042]C.將該溶膠噴涂在一定尺寸的紗布上依據(jù)2002年版消毒技術(shù)規(guī)范防霉性能評(píng)價(jià)方法標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試其對(duì)黑曲霉等混合霉菌的防霉等級(jí)達(dá)到O級(jí)。
[0043]實(shí)施例2該納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠的制備方法包括以下步驟該:
[0044](I)將5g硫酸氧鈦添加到100g去離子水配制成溶液，充分?jǐn)嚢?0min后用10%氨水調(diào)節(jié)PH值為8，繼續(xù)充分?jǐn)嚢鐸h制得氫氧化鈦溶液。
[0045](2)將穩(wěn)定劑有機(jī)酸檸檬酸0.05g添加到氫氧化鈦溶液中，充分?jǐn)嚢?0min后加入氧化劑過(guò)氧化氫5g，繼續(xù)充分?jǐn)嚢韬箪o置反應(yīng)液12小時(shí)。
[0046](3)將反應(yīng)液置于90°C、攪拌速度在50rpm的條件下帶有回流裝置的反應(yīng)釜中，反應(yīng)2小時(shí)得到透明納米二氧化鈦溶膠。
[0047](4)將15g十二烷基苯磺酸鈉和150g丙二醇溶解在納米二氧化鈦溶膠中形成還原溶液。
[0048](5)將Ig硝酸銀溶解在150g去離子水中，形成氧化溶液。
[0049](6)將還原溶液置于160°C帶有攪拌回流裝置的反應(yīng)釜中，將氧化溶液滴加到還原溶液中形成反應(yīng)液；
[0050](7)將反應(yīng)液繼續(xù)恒溫加熱攪拌回6h后制得納米二氧化鈦復(fù)配納米銀溶膠。
[0051 ] 首先，采用電感耦合離子體原子光譜儀器，測(cè)試該溶膠中鈦含量為0.12 %，銀含量為 0.0048% 即為 48mg/kg。
[0052]其后，采用透射電鏡可觀察，該納米二氧化鈦復(fù)配納米銀的粒徑都為7nm左右。
[0053]最后，除去有害物質(zhì)性能測(cè)試、殺菌性能性能測(cè)試和防霉性能測(cè)試:
[0054]A除去有害物質(zhì)性能測(cè)試