一、光觸媒生產技術有哪些

1、均勻沉淀法

以H2SO4法制備鈦白粉中的中間產物---鈦液為原料，外加金紅石型二氧化鈦晶種為促進劑(ji)(ji)(ji)，以(yi)十二烷基(ji)磺酸鈉表面活性劑(ji)(ji)(ji)、尿(niao)素為沉淀劑(ji)(ji)(ji)，制備出納(na)米金紅石型(xing)二氧化(hua)鈦(tai)分(fen)子

2、溶膠凝膠法

納(na)米二氧化(hua)鈦合成(cheng)一般以鈦醇(chun)(chun)(chun)(chun)鹽(yan)(yan)Ti (OR) 4 (R= -C2H5, -C3H7, -C4H9)為原料(liao)，其主要步驟是：鈦醇(chun)(chun)(chun)(chun)鹽(yan)(yan)溶(rong)(rong)于溶(rong)(rong)劑中形(xing)成(cheng)均相溶(rong)(rong)液(ye)，以保證鈦醇(chun)(chun)(chun)(chun)鹽(yan)(yan)的(de)水解反應(ying)(ying)在分(fen)子(zi)均勻(yun)的(de)水解平上進行，由于鈦醇(chun)(chun)(chun)(chun)鹽(yan)(yan)在水中的(de)溶(rong)(rong)解度不大，一般選用小分(fen)子(zi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)（乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)、丙(bing)醇(chun)(chun)(chun)(chun)、丁醇(chun)(chun)(chun)(chun)等）作為溶(rong)(rong)劑，鈦醇(chun)(chun)(chun)(chun)鹽(yan)(yan)與水發生(sheng)水解反應(ying)(ying)，同時發生(sheng)失(shi)水和(he)(he)失(shi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)縮(suo)聚(ju)反應(ying)(ying)，生(sheng)成(cheng)物(wu)聚(ju)集形(xing)成(cheng)溶(rong)(rong)膠，經(jing)陳化(hua)，溶(rong)(rong)膠形(xing)成(cheng)三維網絡而形(xing)成(cheng)凝(ning)膠，干(gan)燥凝(ning)膠以除去殘余水分(fen)，有機(ji)基團和(he)(he)有機(ji)溶(rong)(rong)膠和(he)(he)水，得到(dao)納(na)米二氧化(hua)鈦粉(fen)體。

當(dang)無水(shui)乙醇為溶劑制備納米TiO2時，根據現在有研究結果，典型(xing)的試劑配(pei)比(bi)為：

Ti (OC4H9)4：C2H5OH：H2O = 4：16：1

使用(yong)這種(zhong)工藝(yi)生(sheng)產(chan)周期長(chang)、產(chan)量(liang)低、在生(sheng)產(chan)過程中會使用(yong)大(da)量(liang)無水乙(yi)醇等有機(ji)物，不適于生(sheng)產(chan)純(chun)無機(ji)材(cai)料的光觸(chu)媒(mei)。

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3、蒸氣凝聚法

利用高頻(pin)等離(li)子技術對(dui)工(gong)業二氧(yang)化(hua)(hua)鈦粗品進(jin)行(xing)加(jia)熱，使其汽化(hua)(hua)蒸發，再急速(su)冷卻可得到納米級(ji)二氧(yang)化(hua)(hua)鈦。

4、氣相氧化法

將高(gao)(gao)純度(du)的(de)(de)TiCl4高(gao)(gao)溫下氧(yang)(yang)化(hua)(hua)來(lai)制(zhi)備(bei)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦，反應(ying)溫度(du)、停留時間(jian)(jian)及泠卻(que)速度(du)等都將影(ying)響(xiang)氣(qi)相氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法得到的(de)(de)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦的(de)(de)粒子形態。在研究(jiu)中發現二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦隨(sui)著停留時間(jian)(jian)的(de)(de)延長和(he)反應(ying)溫度(du)升高(gao)(gao)而(er)增大(da)，金紅石型(xing)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦含量隨(sui)停留時間(jian)(jian)延長而(er)增加，當(dang)反應(ying)溫度(du)達到1300℃時，金紅石型(xing)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鈦含量出現最(zui)大(da)。這種生產工藝方法能源消耗大(da)，對(dui)設(she)備(bei)腐蝕(shi)性強，投(tou)資(zi)大(da)，并(bing)且設(she)備(bei)結構(gou)復雜(za)，材料要求耐(nai)高(gao)(gao)溫、耐(nai)腐蝕(shi)。

TiCl4(g) + O2(g) ——> TiO2(g) + 2Cl2(g)

n TiO2(g) ——> n TiO2(s)

5、氣相水解法

氣(qi)相水解(jie)法(fa)又(you)叫(jiao)氣(qi)溶膠(jiao)法(fa)，既可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)TiCl4為(wei)原料(liao)，也可(ke)以(yi)使(shi)用(yong) Ti(OR)為(wei)原料(liao)，其中約含銳鈦礦型70%，金紅石型30%，平均粒徑為(wei)30納米(mi)，比表面(mian)積為(wei)每克50平方米(mi)，氣(qi)相水解(jie)法(fa)不直(zhi)接采用(yong)水蒸氣(qi)水解(jie)，而是靠氫氧(yang)焰(yan)燃燒生產(chan)的水蒸氣(qi)氣(qi)解(jie)，反(fan)應溫(wen)(wen)(wen)度高(gao)達(da)1800℃以(yi)上，反(fan)應中可(ke)以(yi)通過調節溫(wen)(wen)(wen)度，料(liao)比，流量，反(fan)應時間等參數控制二氧(yang)化(hua)鈦的粒徑和(he)晶型。但高(gao)純度的TiCl4在氫焰(yan)中進行高(gao)溫(wen)(wen)(wen)水解(jie)而制得的納米(mi)二氧(yang)化(hua)鈦，很難控制反(fan)應溫(wen)(wen)(wen)度和(he)壓強，并且投(tou)資很大，工藝復(fu)雜。

二、不同光觸媒生產方式的特點

1、沉淀法：易產(chan)生物(wu)料局部濃度過高(gao)的現象(xiang)，難以控(kong)制粒(li)子的形態，而且生產(chan)過程中(zhong)三廢嚴(yan)重。廠家(jia)處(chu)理污(wu)染成(cheng)本很大。

2、溶膠凝膠法:制備方法簡單，成本較低，溫度容易控制。加(jia)入硝酸水(shui)溶液作用：抑制水(shui)解(jie)；使得(de)膠(jiao)(jiao)體粒(li)子(zi)帶有正電荷，阻止膠(jiao)(jiao)粒(li)凝(ning)聚。用此法制(zhi)備溶膠穩(wen)定，但是(shi)生產(chan)出的(de)光觸媒晶(jing)型難以(yi)控制(zhi)，附著力差(cha)。

3、W/O微乳(ru)液法：原(yuan)料(liao)成(cheng)本很高，工業化難度大。

4、液相法：需要通過(guo)煅(duan)燒(shao)才能得到銳鈦型(xing)、金紅(hong)石型(xing)或(huo)混(hun)合晶型(xing)粒子(zi)，生產過(guo)程中極(ji)易導致粒子(zi)團聚或(huo)燒(shao)結。

5、水解法：以(yi)TiCl4高溫氧化反應為主，能直接(jie)得到(dao)銳鈦型、金紅石型或(huo)混全晶型粒子，分(fen)(fen)離較困難，使(shi)用大量有機物，這(zhe)種方法制成的光觸(chu)媒時(shi)效短，放置時(shi)間長會出現(xian)分(fen)(fen)層。