專利名稱：TiO的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種TiO2/CaCO3納米復(fù)合顆粒和空心TiO2納米材料及其制備方法。具體地，本發(fā)明是涉及以不同粒徑和形貌的碳酸鈣為模板，在其外面包覆一層TiO2制備具有核殼結(jié)構(gòu)的TiO2/CaCO3納米復(fù)合粉體。本發(fā)明還涉及以TiO2/CaCO3納米復(fù)合粉體為原料制備具有不同粒徑和形貌的空心結(jié)構(gòu)的TiO2納米材料。
背景技術(shù)：
近年來，各種具有特殊結(jié)構(gòu)和特殊形貌的納米材料引起了廣泛的關(guān)注，其中之一是空心型納米結(jié)構(gòu)材料?？招牟牧鲜怯珊?殼復(fù)合結(jié)構(gòu)材料演變而來。通過調(diào)節(jié)異質(zhì)核/殼復(fù)合粒子的結(jié)構(gòu)、尺寸及成分達到對其性質(zhì)的可控調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對其光學、熱學、電學、磁學以及催化性質(zhì)的大范圍裁剪。由于這類結(jié)構(gòu)的材料具有低密度、高比表面的特性，而且其空心部分可容納大量的客體分子或大尺寸的客體，可以產(chǎn)生一些奇特的基于微觀“包裹”效應(yīng)的性質(zhì)。因此空心材料在醫(yī)藥、生化和化工等許多技術(shù)領(lǐng)域都有重要的作用。如SiO2空心球可用做色譜分離的載體、控制藥物緩釋的載體及生化試劑或磁性物質(zhì)的保護劑；聚合物的空心球可以包裹生化酶用于酶催化反應(yīng)，也可作為微反應(yīng)器，使某些特定的反應(yīng)在其內(nèi)發(fā)生；含有Au、Ag等貴金屬的空心球作為重要的催化材料，也具有非常高的應(yīng)用價值。
在多相光催化反應(yīng)所使用的半導(dǎo)體催化劑中，TiO2以其無毒、催化活性高、氧化能力強、穩(wěn)定性好而最為常用。在催化領(lǐng)域中，TiO2作為催化劑和催化劑載體，廣泛地用于研究太陽能轉(zhuǎn)化的材料、廢水處理中光降解有機和無機污染物以及用于有機和無機合成等等，從而在化工、環(huán)保、能源工業(yè)中引起人們的極大興趣和研究熱情。
制備空心材料，一般都需要模板，最常用的模板是膠體粒子，如PS和SiO2的膠體顆粒等(Caruso F.，et.al Science，1998，2821111～1114；Peng Jiang et.alScience 2001，291(19)453-457)。隨著合成技術(shù)的發(fā)展和完善，越來越多的物質(zhì)可用作模板，如表面活性劑囊泡(Schmidt H T，Ostafin A E.A dv.Mater.，2002，14(7)532～535)、液晶、聚合物膠束、微乳液滴及無機化合物粒子等。與此同時，噴霧反應(yīng)技術(shù)(Iida M，et.al Chem.Mater.，1998，10(12)3780～3782)、超聲技術(shù)及自組裝技術(shù)等也被引入到空心球的制備方法中，合成出了包括金屬、半導(dǎo)體、碳化物、氧化物和高分子聚合物等多種空心材料。以碳酸鈣為模板表面包覆SiO2及空心SiO2的制備已有報導(dǎo)(見中國專利CN 1445311ACaCO3/SiO2·nH2O納米復(fù)合顆粒和空心SiO2·nH2O納米材料及其制備方法)，但現(xiàn)有技術(shù)中并沒有任何TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒及以碳酸鈣為模板制備空心(介孔)二氧化鈦的報導(dǎo)。
因此，本發(fā)明的目的之一是提供一種碳酸鈣與TiO2的復(fù)合材料另一目的是提供一種具有空心結(jié)構(gòu)TiO2材料。
本發(fā)明的進一步的目的是提供一種具有空心結(jié)構(gòu)TiO2的介孔納米材料。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒，其具有核殼結(jié)構(gòu)，其中CaCO3為模板核，TiO2為包覆層。
本發(fā)明還涉及由上述的TiO2/CaCO3復(fù)合材料制備得到具有空心結(jié)構(gòu)TiO2材料。
本發(fā)明還涉及由上述的TiO2/CaCO3復(fù)合材料制備得到具有空心結(jié)構(gòu)TiO2的介孔納米材料。
本發(fā)明還涉及上述TiO2/CaCO3復(fù)合材料的制備方法，其包括將碳酸鈣顆粒分散到無水乙醇中形成懸浮液，接著加入鈦的有機化合物在反應(yīng)器中混合，同時加入一定量的水解控制劑，控制一定溫度和pH值，滴加一定量的水，控制鈦的水解，經(jīng)過陳化處理，在碳酸鈣顆粒表面沉積一層水合二氧化鈦，經(jīng)過濾、洗滌和干燥，焙燒得TiO2/CaCO3復(fù)合粉體。
本發(fā)明還涉及TiO2/CaCO3的介孔復(fù)合材料的制備方法，其包括將碳酸鈣顆粒分散到乙醇溶劑中成懸浮液，加入一定量的模板劑和鈦的有機化合物在反應(yīng)器中混合，同時加入一定量的水解控制劑，控制一定溫度和pH值，滴加一定量的水，控制鈦的水解，經(jīng)過陳化處理后，過濾、洗滌和干燥和焙燒得到包覆層TiO2具有介孔的TiO2/CaCO3復(fù)合粉體。
本發(fā)明還涉及TiO2空心材料的制備方法，其包括將本發(fā)明的TiO2/CaCO3(介孔)復(fù)合粉體經(jīng)焙燒、酸溶、過濾、洗滌和干燥過程得到具有空心結(jié)構(gòu)的TiO2納米(介孔)材料。
本發(fā)明還涉及上述復(fù)合材料和介孔材料在化工、環(huán)保、催化領(lǐng)域、能源工業(yè)、精細化工、生物、醫(yī)藥、農(nóng)藥和涂料建材等領(lǐng)域的應(yīng)用。
附圖描述
圖1是原始納米CaCO3顆粒TEM照片。
圖2是針狀CaCO3顆粒的TEM照片。
圖3是本發(fā)明空心球二氧化鈦TEM照片。
圖4是管狀空心二氧化鈦的TEM照片。
圖4A是針狀TiO2/CaCO3復(fù)合材料的TEM照片。
圖5是本發(fā)明管狀空心二氧化鈦介孔材料的TEM照片。
圖6是不同溫度煅燒后TiO2的XRD圖譜，其中(a)表示250℃煅燒后空心TiO2的XRD圖譜，(b)表示500℃煅燒3hr后的XRD圖譜。
圖7管狀空心介孔TiO2的N2吸附脫附曲線。
發(fā)明詳述本發(fā)明第一方面提供一種TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒，其具有核殼結(jié)構(gòu)，其中CaCO3為模板核，TiO2為包覆層。
本發(fā)明的TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒，可為針狀、紡錘狀、球形、立方形、花瓣形、連鎖狀、片狀、纖維狀的顆粒。
本發(fā)明的TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒，優(yōu)選具有納米結(jié)構(gòu)，其平均粒徑小于或等于100nm，優(yōu)選為小于或等于40nm。TiO2包覆層的厚度為5～20nm。
本發(fā)明的TiO2/CaCO3復(fù)合材料具有介孔結(jié)構(gòu)，優(yōu)選的孔徑分布為1～6nm或3～10nm。
本發(fā)明第二方面提供一種TiO2/CaCO3復(fù)合材料的制備方法；其包括將碳酸鈣顆粒分散到乙醇溶劑中形成懸浮液；一定量的鈦的有機化合物加入到懸浮液中混合，同時加入一定量的水解控制劑；
控制一定溫度和pH值，滴加一定量的水，控制鈦鹽的水解；經(jīng)過陳化處理，在碳酸鈣顆粒表面沉積一層水合二氧化鈦，經(jīng)過濾、洗滌和干燥，煅燒得TiO2/CaCO3復(fù)合粉體。
在本發(fā)明第二方面的方法中，滴加的水可以為水，或水與其它有機溶劑如乙醇、丙醇等的混合物。
本發(fā)明用作模板核的碳酸鈣為粒徑大于5μm的普通輕質(zhì)碳酸鈣，粒徑大于1μm至小于或等于5μm微粉碳酸鈣，粒徑大于0.1μm至小于或等于1μm超微細碳酸鈣以及粒徑小于或等于0.1μm的納米碳酸鈣。所述碳酸鈣可為針狀、紡錘狀、球形、立方形、花瓣形、連鎖狀、片狀、纖維狀的碳酸鈣。碳酸鈣的形狀影響最終產(chǎn)品的形狀。普通輕質(zhì)碳酸鈣為市面所售，納米碳酸鈣可以為超重力旋轉(zhuǎn)填充床技術(shù)制得，該技術(shù)可控制形貌及粒徑分布。
超重力旋轉(zhuǎn)填充床制備碳酸鈣的方面描述于現(xiàn)有技術(shù)之中，如中國專利申請02105383.9和01145312.5中，其全文引入作為參考。
本發(fā)明中所用的鈦的有機物包括可水解為二氧化鈦的有機酯類如鈦酸丁酯(TBOT)、鈦酸乙酯、鈦酸異丙酯等。
水解反應(yīng)溫度為0～80℃，優(yōu)選為0℃～40℃。反應(yīng)體系的pH值為7～12，優(yōu)選為7～9。水解反應(yīng)時間為0.1～12小時，優(yōu)選為1～6小時；陳化時間為0～24小時，優(yōu)選為1～12小時。
鈦有機物的水解控制劑可為乙酸、乙酰丙酮等。
調(diào)整pH值試劑可為硫酸、鹽酸、硝酸、乙酸、二氧化碳氣體和/或氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸氫銨及氯化銨等。
本發(fā)明第三方面還提供了一種TiO2/CaCO3介孔復(fù)合材料的制備方法，其包括在反應(yīng)器中向含有碳酸鈣顆粒的乙醇懸浮液加入一定量的模板劑和含鈦的有機化合物進行混合，同時加入一定量的水解控制劑，控制在一定的溫度和pH值，滴加一定量的水；或者在反應(yīng)器中向含有碳酸鈣顆粒的乙醇懸浮液加入一定量的模板劑和一定量的水，同時加入一定量的水解控制劑，控制在一定的溫度和pH值，滴加鈦有機物的乙醇溶液；不斷攪拌，陳化一段時間后，經(jīng)過濾、洗滌和干燥得到包覆層為TiO2具有介孔的CaCO3/TiO2納米復(fù)合粉體。上述粉體經(jīng)過進一步的焙燒可除去其中的有機模板劑。
在本發(fā)明第三方面的方法中，滴加的水可以為水，或水與其它有機溶劑如乙醇、丙醇等的混合物。
在制備CaCO3/TiO2介孔復(fù)合材料中，所述的模板劑為低分子量的長鏈烷基銨類表面活性劑包括CnH2n+1NH2，n＝10～22；高分子量的表面活性劑包括PEO-PPO-PEO；非離子型表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚(Brij35、Brij56等)、聚乙二醇或它們的混合物。
在制備TiO2/CaCO3介孔復(fù)合材料中，用作模板核的碳酸鈣為粒徑大于5μm的普通輕質(zhì)碳酸鈣，粒徑大于1μm至小于或等于5μm微粉碳酸鈣，粒徑大于0.1μm至小于或等于1μm超微細碳酸鈣以及粒徑小于或等于0.1μm的納米碳酸鈣。所述碳酸鈣可為針狀、紡錘狀、球形、立方形，花瓣形，連鎖狀、片狀、纖維狀的碳酸鈣。
在制備TiO2/CaCO3介孔復(fù)合材料中，反應(yīng)溫度為0～80℃，優(yōu)選為0～40℃。反應(yīng)體系的pH值為7～12，優(yōu)選為7～9。反應(yīng)時間為0.1～12小時，優(yōu)選為0.5～6小時；陳化時間為0～24小時，優(yōu)選為1～12小時。
鈦有機物的水解控制劑可為乙酸、乙酰丙酮等。
調(diào)整pH值試劑可為硫酸、鹽酸、硝酸、乙酸、二氧化碳氣體和/或氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸氫銨及氯化銨等。
本發(fā)明第四方面還提供了一種其顆粒具有空心結(jié)構(gòu)TiO2納米材料，其為針狀、紡錘狀、球形、立方形，花瓣形、連鎖狀、片狀、纖維狀。
上述顆粒具有空心結(jié)構(gòu)的TiO2納米材料，其中比表面積為50～700m2/g，優(yōu)選為70～500m2/g；孔容積為0.01～2ml/g，孔分布1～6nm或3～10nm，上述的納米材料由非晶態(tài)或晶體材料構(gòu)成。
本發(fā)明第五方面還提供上述的TiO2(介孔)納米材料的制備方法，包括將本發(fā)明的TiO2/CaCO3納米(介孔)復(fù)合粉體經(jīng)焙燒、酸溶、過濾、洗滌和干燥過程得到具有空心結(jié)構(gòu)的納米介孔材料。
具體地說，本發(fā)明提供了一種制備TiO2納米空心結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟將碳酸鈣顆粒分散到乙醇溶劑中形成懸浮液；一定量的鈦的有機化合物加入到懸浮液中混合，同時加入一定量的水解控制劑；
控制一定溫度和pH值，滴加一定量的水，控制鈦鹽的水解；經(jīng)過陳化處理，在碳酸鈣顆粒表面沉積一層水合二氧化鈦，經(jīng)過濾、洗滌和干燥，焙燒得TiO2/CaCO3復(fù)合粉體。
然后焙燒、酸溶去除碳酸鈣或氧化鈣得TiO2納米空心結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明提供了另一種制備TiO2納米介孔空心結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟在反應(yīng)器中向含有碳酸鈣顆粒的乙醇懸浮液加入一定量的模板劑和含鈦的有機化合物進行混合，同時加入一定量的水解控制劑，控制在一定的溫度和pH值，滴加一定量的水；或者在反應(yīng)器中向含有碳酸鈣顆粒的乙醇懸浮液加入一定量的模板劑和一定量的水，同時加入一定量的水解控制劑，控制在一定的溫度和pH值，滴加鈦有機物的乙醇溶液；不斷攪拌，陳化一段時間后，經(jīng)過濾、洗滌和干燥得到包覆層為TiO2具有介孔的CaCO3/TiO2納米復(fù)合粉體；將其焙燒、酸溶、過濾、洗滌和干燥過程可制備具有空心結(jié)構(gòu)的納米介孔材料。
在本發(fā)明第五方面的具體方法中，滴加的水可以為水，或水與其它有機溶劑如乙醇、丙醇等的混合物。
本方法的焙燒溫度為200～800℃。優(yōu)選為250～600℃。焙燒時間為0.5～24小時，優(yōu)選為2～12小時。酸溶過程所用的酸為硫酸、鹽酸、硝酸、乙酸以及它們的混合物。
納米復(fù)合粉體經(jīng)過焙燒、酸溶等處理過程制備的具有空心結(jié)構(gòu)的納米材料，有著較大的比表面積，孔徑分布均勻，可作為吸附材料、催化材料、吸波材料、隔熱材料、陶瓷材料、敏感材料、納米顏料、敏感介質(zhì)保護如酶、蛋白質(zhì)、藥物緩慢釋放材料及合成準一維或零維材料的模板等方面。
如上所述，本發(fā)明提供了其顆粒具有空心結(jié)構(gòu)的TiO2以及具有空心結(jié)構(gòu)的TiO2的介孔材料。這種材料具有視密度小，比表面大，重量輕，孔徑分布可調(diào)等特點，可廣泛應(yīng)用于納米催化劑和催化劑載體、光催化劑、分離技術(shù)、光學材料、磁性材料、合成準一維或零維材料用的模板、陶瓷材料、儲氫材料、緩釋控釋材料及醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。
本發(fā)明選用無機粒子CaCO3為制備空心二氧化鈦的原料，CaCO3具有原料易得、價格便宜等優(yōu)點，超重力技術(shù)可制備出具有粒徑可調(diào)、粒度分布集中且形態(tài)可控的納米CaCO3，以此為模板包覆一層二氧化鈦可制成的TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒材料。同時模板CaCO3易于除去，可得到各種形態(tài)及尺度的空心材料下面用實施例進一步說明本發(fā)明，但其并不意味要限制本發(fā)明的范圍。
實施例1.
采用超重力旋轉(zhuǎn)床制備的立方形納米碳酸鈣為模板，碳酸鈣顆粒粒徑約30-50nm。取10g該納米碳酸鈣分散到100ml無水乙醇中形成懸浮液；鈦酸丁酯(TBOT)10ml，用無水乙醇稀釋成50ml鈦酸丁酯的乙醇溶液；在攪拌下將鈦酸丁酯的乙醇溶液緩緩加到上述納米碳酸鈣懸浮液中；滴加20ml去離子水，20分鐘加完；繼續(xù)攪拌2小時；陳化6小時，過濾，去離子水洗三次，乙醇洗一次。100℃干燥，250℃下煅燒2小時；加入8％的稀乙酸中浸泡12小時，過濾干燥。得到的球狀空心TiO2粉體。
性能表征TEM照片可以看到空心球內(nèi)徑60～80nn左右，壁厚5～10nm，見圖3。其比表面積為381.15m2/g。XRD分析晶型為無定型。將空心TiO2粉體500℃煅燒3小時，XRD分析晶型為銳鈦型，比表面積為124.34m2/g。XRD圖譜見圖6。
實施例2.
采用直徑為80nm左右，長度為1～2μm左右的針形碳酸鈣作為模板。取該碳酸鈣20g分散到無水乙醇中，取鈦酸丁酯17ml(0.05mol)，稀釋成100ml的乙醇溶液，并加入2.5ml乙酰丙酮做水解控制劑；將稀釋后的鈦酸丁酯溶液緩緩加到碳酸鈣懸浮液中，攪拌下滴加50ml含水乙醇溶液(其中去離子水25ml)，陳化12小時，過濾，去離子水洗三次，乙醇洗一次。100℃干燥，300℃下煅燒。得到針狀TiO2/CaCO3復(fù)合粉體，TEM照片見圖4A，從照片中可以看到，針狀碳酸鈣表面均勻包覆了一層20nm厚的TiO2。
將煅燒后粉末分別加入8％的稀鹽酸中浸泡12小時，過濾干燥，得到管狀空心TiO2。針狀CaCO3及管狀空心TiO2的TEM照片見圖2、圖4。
實施例3.
5g粒徑為30-50nm的立方形納米CaCO3分散到100ml無水乙醇中，同時加入2.7g的十八胺分散成懸浮液；量取6.8ml鈦酸丁酯用無水乙醇稀釋至35ml，并加入2ml醋酸做水解控制劑；在攪拌下將稀釋后的鈦酸丁酯溶液加到碳酸鈣懸浮液中；滴加含水的乙醇溶液30ml(其中含10ml去離子水)，30分鐘加完。攪拌2小時，80℃陳化24小時。過濾水洗，醇洗。100℃干燥過夜。得到包覆層TiO2具有介孔的TiO2/CaCO3復(fù)合粉體。用10％稀醋酸浸泡粉體24小時，去除其中的碳酸鈣。再次過濾，大量水洗滌。100℃干燥過夜，最后可得空心介孔TiO2。
實施例4.
10g針狀CaCO3超聲分散到100ml無水乙醇中形成懸浮液；5.4g十八胺溶于50ml無水乙醇，加入到碳酸鈣懸浮液中；同時加入15ml去離子水；10ml鈦酸丁酯用無水乙醇稀釋到50ml，同時加入1.5ml乙酰丙酮做水解控制劑，將稀釋后的鈦酸丁酯溶液滴加到上述碳酸鈣懸浮液中，1小時滴加完；攪拌2小時，80℃陳化24小時。過濾水洗，醇洗。100℃干燥過夜。干燥得到的粉體用5％稀鹽酸浸泡粉體48hr，再次過濾，大量水洗滌。100℃干燥過夜，最后可得管狀空心介孔TiO2。TEM照片見圖5。N2吸附脫附曲線及孔徑分布見圖7，從圖中可以看出曲線形狀為蘭格繆爾IV型曲線，為典型的介孔結(jié)構(gòu)吸附脫附等溫線。
權(quán)利要求
1.一種TiO2/CaCO3的復(fù)合顆粒，其具有核殼結(jié)構(gòu)，其中CaCO3為模板核，TiO2為包覆層。
2.按權(quán)利要求1所述的TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒，其形狀為針狀、紡錘狀、球形、立方形、連鎖狀、片狀、纖維狀的顆粒，優(yōu)選為具有介孔的TiO2/CaCO3納米復(fù)合顆粒。
3.TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒的制備方法，該復(fù)合顆粒具有核殼結(jié)構(gòu)，其中CaCO3為模板核，TiO2為包覆層，該方法包括將碳酸鈣顆粒分散到無水乙醇溶劑中形成懸浮液，接著加入鈦的有機化合物在反應(yīng)器中混合，同時加入一定量的水解控制劑，控制一定溫度和pH值，滴加水，控制鈦鹽的水解，經(jīng)過陳化處理，在碳酸鈣顆粒表面沉積一層水合二氧化鈦，經(jīng)過濾、洗滌和干燥，煅燒得TiO2/CaCO3復(fù)合粉體。
4.具有介孔的TiO2/CaCO3納米復(fù)合顆粒的制備方法，該復(fù)合顆粒具有核殼結(jié)構(gòu)，其中CaCO3為模板核，TiO2為包覆層，該方法包括在反應(yīng)器中向含有碳酸鈣顆粒的懸浮液中加入一定量的模板劑和Ti的有機化合物溶液，控制一定溫度和pH值，滴加水，控制鈦的水解，陳化處理，再經(jīng)過濾、洗滌和干燥，得到包覆層具有介孔結(jié)構(gòu)的TiO2/CaCO3復(fù)合顆粒。
5.按權(quán)利要求3或4的方法，碳酸鈣可為粒徑大于5μm的普通輕質(zhì)碳酸鈣，粒徑大于1μm至小于或等于5μm微粉碳酸鈣，粒徑大于0.1μm至小于或等于1μm超微細碳酸鈣以及粒徑小于或等于0.1μm的納米碳酸鈣。
6.按權(quán)利要求3或4，其中所述碳酸鈣為針狀、紡錘狀、球形、立方形，花瓣形，連鎖狀、片狀、纖維狀的碳酸鈣。
7.按權(quán)利要求4的方法，其中所述的模板劑為低分子量的長鏈烷基銨類表面活性劑包括CnH2n+1NH2，n＝10～22；高分子量的表面活性劑包括PEO-PPO-PEO；非離子型表面活性劑如聚氧乙烯烷基醚(如Brij35、Brij56等)、聚乙二醇或它們的混合物。
8.按權(quán)利要求3、4所述的TiO2/CaCO3的制備方法，其中Ti的有機物為可水解為二氧化鈦的有機酯類如鈦酸丁酯、鈦酸乙酯、鈦酸異丙酯等。
9.按權(quán)利要求3、4的方法，其中反應(yīng)體系的pH值為7～12。
10.按權(quán)利要求3、4的方法，其中反應(yīng)時間為0.1～12小時，陳化時間為0～24小時。
11.按權(quán)利要求3的方法，其中含CaCO3的乙醇懸浮液和含Ti的有機物先加入反應(yīng)器中，然后調(diào)節(jié)到一定的pH值，再滴加水；或者先向含CaCO3的乙醇懸浮液中加入一定量的水后，同時滴加含Ti的溶液和酸或堿并維持一定的pH值。
12.按權(quán)利要求4的方法，其中在反應(yīng)器中向含有碳酸鈣顆粒的乙醇懸浮液加入一定量的模板劑和含Ti的有機化合物混合，控制一定的pH值下，滴加水；或者在反應(yīng)器中向含有碳酸鈣顆粒的懸浮液加入一定量的模板劑和一定量的水，控制一定的pH值，然后滴加Ti的有機化合物。
13.一種具有空心結(jié)構(gòu)的納米材料TiO2。
14.按權(quán)利要求13所述納米材料TiO2，其為介孔材料，該介孔材料的顆粒為針狀、紡錘狀、球形、立方形，花瓣形、連鎖狀、片狀或纖維狀。
15.按權(quán)利要求13或14所述納米材料TiO2，其比表面積為50～700m2/g，優(yōu)選為70～500m2/g；孔容積為0.01～5ml/g，優(yōu)選為0.1～2ml/g。
16.按權(quán)利要求13～15之一所述的納米材料TiO2，其由非晶態(tài)或晶體材料構(gòu)成。
17.權(quán)利要求13～16之一的納米材料TiO2的制備方法，包括將權(quán)利要求1或2的TiO2/CaCO3納米復(fù)合粉體經(jīng)焙燒、酸溶、過濾、洗滌和干燥過程得到具有空心結(jié)構(gòu)的納米材料或具有空心結(jié)構(gòu)的納米介孔材料。
18.按權(quán)利要求17所述的方法，其中焙燒溫度為200～600℃；時間為0.5～24小時；酸溶過程所用的酸為硫酸、鹽酸、硝酸、乙酸以及它們的混合物。
19.按權(quán)利要求1～2所述的TiO2/CaCO3納米復(fù)合顆粒及權(quán)利要求13～16具有空心結(jié)構(gòu)的TiO2納米材料和具有空心結(jié)構(gòu)的TiO2介孔材料，在化工、環(huán)保、催化領(lǐng)域、能源工業(yè)、精細化工、生物、醫(yī)藥、農(nóng)藥和涂料建材等行業(yè)中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明以碳酸鈣為模板，表面均勻包覆一層TiO
文檔編號C09C1/36GK1803938SQ20051000364
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月10日
發(fā)明者陳建峰, 高立東 申請人:北京化工大學