成果介绍:聚集纳米TiO2光催化材料

小夏 科学 更新 2024-01-29

,产品及其制备特性。

聚集型纳米TiO2光催化材料(An-TiO2)是由纳米TiO2单元颗粒聚集的规则形状微米颗粒组成的功能粉末,其中TiO2含量大于98%,为锐钛矿晶型,单元颗粒为15-18 nm,聚集粒径约为1 m。 An-TiO2是将含TiO2的无机材料进行提纯、纳米改性、解聚、分散、稳定化制备而成,制备工艺绿色清洁,无“三废”和化学污染物的输出,工艺简单、成本低,An-TiO2的车间成本不到P25(国际知名商业化纳米TiO2)的一半。 An-TiO2对有机污染物具有很强的光催化降解作用,水分解为氢气,CO2还原和良好的回收性能,在紫外光下能快速降解有机染料、抗生素、苯酚等污染物。 An-TiO2与国内外同类技术和产品相比优势明显,其污染物降解性能可与(P25)相媲美,回收性能优于P25。 An-TiO2具有优异的光催化氧化还原性能、**和回收性能,基于其特有的微纳二元结构的自洁涂层材料,可用于水处理、空气净化、制氢、建筑、农业和新能源等领域。 An-TiO2是国内研究团队在纳米功能材料研究方向上的重要成果,其制备和应用技术相对于钛盐水解法、溶胶-凝胶法、水热法等传统纳米TiO2制备方法具有明显优势,正在申请国家发明专利。

、产品技术原理。

An-TiO2中的纳米TiO2单元颗粒在紫外光照射下,结构中价带电子转移的电子呈梯前化合物,形成光生电子(E-)和空穴(H+),进一步与周围物质反应形成高活性羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-)。呵呵, ·O2-和H+通过强氧化形成有机污染物的降解,消除其危害;E-It具有分解水制氢、CO2还原、重金属离子还原和光催化活化过硫酸盐(PMS)的还原作用。 An-TiO2由微米级骨料组成,在重力和离心力的作用下容易沉降,因此在水体中使用时具有良好的性能和回收性能,减少了使用量和成本。 An-TiO2聚集体尺寸为微米级,聚集体表面由分散的纳米TiO2颗粒组成,因此具有典型的微纳二元结构特征。 An-TiO2可以用特定的低表面能有机物进行改性,制备出模仿天然“荷叶”结构的自洁涂层材料,具有超疏水性和对水的低附着力等特点。 附着在涂层表面的污染物可以通过雨水和喷淋水去除,从而保持基材表面的清洁和美观。 An-TiO2改性自洁效果涂料也可与树脂等聚合物混合制成色母粒,再经共挤和吹膜制得自洁塑料薄膜,用作农业大棚膜时,基于表面的超疏水性和对水的低附着力,雨水和雪及时脱落, 从而消除因雨雪滞留而对薄膜的透光性影响,更重要的是可以避免雨雪结冰对薄膜的划伤。、产品技术指标。

1)an-tio2符合国家标准《纳米钛白粉》gb/t19591-2004其中,钛白粉含量为90%,电子显微镜平均粒径为100nm,XRD线宽法平均粒径为100nm,比表面积为90m2 g,团聚指数为100,汞(Hg)质量分数为00001,砷(AS)质量分数00005,铅 (Pb) 质量分数 0001、水分质量分数2,白度90度,堆积密度05g/cm3。 (2)an-tio2在紫外光下,水中具有代表性的污染物甲基橙(浓度10ppm)的降解率大于95%,与国外产品P25相当。 甲基橙在使用5次循环后,与首次使用相比,降解率降低不超过10%。 3)an-tio2车间成本更低10,000元(远低于国内外产品售价35-80万吨)。 组织

、投资和收益。

规模为1000吨An-TiO2生产线,购置设备需投资约80万元。 需要200m2的厂房。 an-TiO2产品的加工成本约为30000吨;按20万吨的价格计算(国内外同类产品价格为35-80万吨),年产销1000吨可创造产值2亿元,利税17亿元。

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