成果介紹:聚集奈米TiO2光催化材料

Mondo 科學 更新 2024-01-29

,產品及其製備特性。

聚集型奈米TiO2光催化材料(An-TiO2)是由奈米TiO2單元顆粒聚集的規則形狀微公尺顆粒組成的功能粉末,其中TiO2含量大於98%,為銳鈦礦晶型,單元顆粒為15-18 nm,聚集粒徑約為1 m。 An-TiO2是將含TiO2的無機材料進行提純、奈米改性、解聚、分散、穩定化製備而成,製備工藝綠色清潔,無“三廢”和化學汙染物的輸出,工藝簡單、成本低,An-TiO2的車間成本不到P25(國際知名商業化奈米TiO2)的一半。 An-TiO2對有機汙染物具有很強的光催化降解作用,水分解為氫氣,CO2還原和良好的回收效能,在紫外光下能快速降解有機染料、抗生素、苯酚等汙染物。 An-TiO2與國內外同類技術和產品相比優勢明顯,其汙染物降解效能可與(P25)相媲美,回收效能優於P25。 An-TiO2具有優異的光催化氧化還原性能、**和回收效能,基於其特有的微納二元結構的自潔塗層材料,可用於水處理、空氣淨化、製氫、建築、農業和新能源等領域。 An-TiO2是國內研究團隊在奈米功能材料研究方向上的重要成果,其製備和應用技術相對於鈦鹽水解法、溶膠-凝膠法、水熱法等傳統奈米TiO2製備方法具有明顯優勢,正在申請國家發明專利。

、產品技術原理。

An-TiO2中的奈米TiO2單元顆粒在紫外光照射下,結構中價帶電子轉移的電子呈梯前化合物,形成光生電子(E-)和空穴(H+),進一步與周圍物質反應形成高活性羥基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-)。呵呵, ·O2-和H+通過強氧化形成有機汙染物的降解,消除其危害;E-It具有分解水製氫、CO2還原、重金屬離子還原和光催化活化過硫酸鹽(PMS)的還原作用。 An-TiO2由微公尺級骨料組成,在重力和離心力的作用下容易沉降,因此在水體中使用時具有良好的效能和回收效能,減少了使用量和成本。 An-TiO2聚集體尺寸為微公尺級,聚集體表面由分散的奈米TiO2顆粒組成,因此具有典型的微納二元結構特徵。 An-TiO2可以用特定的低表面能有機物進行改性,製備出模仿天然“荷葉”結構的自潔塗層材料,具有超疏水性和對水的低附著力等特點。 附著在塗層表面的汙染物可以通過雨水和噴淋水去除,從而保持基材表面的清潔和美觀。 An-TiO2改性自潔效果塗料也可與樹脂等聚合物混合製成色母粒,再經共擠和吹膜制得自潔塑料薄膜,用作農業大棚膜時,基於表面的超疏水性和對水的低附著力,雨水和雪及時脫落, 從而消除因雨雪滯留而對薄膜的透光性影響,更重要的是可以避免雨雪結冰對薄膜的劃傷。、產品技術指標。

1)an-tio2符合國家標準《奈米鈦白粉》gb/t19591-2004其中,鈦白粉含量為90%,電子顯微鏡平均粒徑為100nm,XRD線寬法平均粒徑為100nm,比表面積為90m2 g,團聚指數為100,汞(Hg)質量分數為00001,砷(AS)質量分數00005,鉛 (Pb) 質量分數 0001、水分質量分數2,白度90度,堆積密度05g/cm3。 (2)an-tio2在紫外光下,水中具有代表性的汙染物甲基橙(濃度10ppm)的降解率大於95%,與國外產品P25相當。 甲基橙在使用5次迴圈後,與首次使用相比,降解率降低不超過10%。 3)an-tio2車間成本更低10,000元(遠低於國內外產品售價35-80萬噸)。 組織

、投資和收益。

規模為1000噸An-TiO2生產線,購置裝置需投資約80萬元。 需要200m2的廠房。 an-TiO2產品的加工成本約為30000噸;按20萬噸的價格計算(國內外同類產品價格為35-80萬噸),年產銷1000噸可創造產值2億元,利稅17億元。

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