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名称:1纳米级光触媒

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    商品介绍


    【理化特性】:无色透明,清澈如水,TiO_2>0.5%,锐钛矿型,晶胞粒径:<1nm
    主要成份】:纳米二氧化钛、超分子纳米团簇自组装模板剂(锌铁元素)、去离子水等
    产品特性】:采用国际领先的超分子纳米团簇自组装技术制造,无色透明,锐钛矿型TiO_2晶胞粒径小于1纳米,光催化性极高,镀膜没有彩虹显像。合成过程中采用铁酸锌、贵金属掺杂和有机硅等领先技术,大幅度提高了可见光波段的光催化活性。可在室温下制备无色透明、无彩虹、可重涂性良好的TiO_2镀膜。镀膜硬度高耐干擦,光催化、亲水自洁性能优异,可用水浸泡完全擦除,具备优异的可重涂性能。2010年获得科技局奖励,国家科技立项编号10Z016.
    【生产标准】:QB/T2761-2006.
    【产品用途与使用方法】:
      对室内雷竞技app下载系物、气、TVOC等装修污染源,分解率99.8%以上,并具备杀菌抑菌性能。适合墙壁、日用品、工艺品喷涂持久改善室内微气候环境、净化空气。光催化、亲水自洁及成膜性能优异,无彩虹炫光。
      ● 可涂刷于墙体、木器、皮革、塑料、布料材质、工艺品等表面。
      ● 家用可墙面喷涂,也可自制触媒灯、绢花、玻璃、工艺品等。
      ● 基材表面洁净,喷涂时要形成连续水膜,自然干燥或烘干、吹干。
      ● 表干时间30分钟,完全固化约3天,时间越久越牢固,注意保护。
      ● 对于不耐水的工艺品、壁画或水彩画、电线电路,不可喷涂。
      ● 建议使用前做小面积实验,无异常再使用。
      ● 腐蚀性:对金属、家具表面无腐蚀性,作用程度与普通水相同。
     
    可见光催化活性高
      为提高纳米二氧化钛可见光的光催化能力,研究所主要从三个方面形成了技术突破:
    (1)降低二氧化钛(TiO2)纳米粒径
      研究所采用超分子自组装技术,由单分子二氧化钛经锐钛矿晶种诱导,自动结晶生成大量锐钛矿晶型纳米二氧化钛(TiO2),通过精确控制反应时间和多步相转变下的结晶速度,实现纳米粒径大小的可控性,通过大量正交实验得出了最佳反应条件,制备了晶胞粒径小于1纳米(nm)的锐钛矿晶型纳米二氧化钛镀膜液。由于粒径更小,比表面积更大(约为350㎡/g),光催化活性显著提高。
    (2)离子掺杂
      经实验测定,掺杂离子的电位要与TiO2的价带、导带相匹配,离子半径与Ti4+相近具有全充满或半充满电子构型的过渡金属离子(Fe3+、Co2+、Cr3+)效果要好于具有闭壳层电子构型的金属离子(Zn2+、Ga3+、Zr4+、Nb5+、Sn4+、Sb5+和Ta5+等),高价离子如W6+的掺杂好于低价离子。
      另外,化学所经实验测定,固体超强酸催化剂具有光催化氧化活性高、深度氧化能力强、活性稳定、抗湿性能好等优异性能,增强催化剂表面酸性是提高TiO2光催化效率的一条新途径。同时,一些非过渡金属的酞菁配合物,在650-700纳米(nm)波段的光波有很好的吸收能力。在以上研究基础上,所进一步研究了纳米铁酸锌、非过渡金属的酞菁配合物与TiO2光催化之间的协同作用,由此延伸制备了高可见光活性的纳米二氧化钛(TiO2)镀膜。
      近年来,关于二氧化钛(TiO2)离子掺杂技术理论的研究比较多,经实验研究,三价铁离子(Fe3+)的效果更为显著,它不仅能够扩大纳米TiO2的光响应区域,还能够有效的抑制"电子-空穴"对(载流子)的复合。实验表明,光催化反应是在催化剂表面进行,"电子-空穴"对分离不能直接提高光催化效率,只有将载流子输送到催化剂表面才能起到很好的效果。根据晶体场理论,Fe3+捕获电子后形成Fe2+,Fe2+容易失去一个电子重新变为Fe3+,而且Fe3+/Fe2+能级与Ti3+/ Ti4+能级接近,因此Fe3+捕获的电子容易转移到表面的Ti4+,从而完成电子转移。在这个电子迁移过程中,Fe3+是电子俘获势阱,Fe2+是空穴俘获势阱,Fe2+与Fe3+的相互作用有效的完成了电子一空穴对的形成。但是,随着Fe3+掺杂的量的增大,Fe3+占据Ti4+位置,TiO2纳米颗粒外层/内层可能产生氧化物(Fe2O3),又会降低TiO2的光催化活性。所以,离子掺杂是一个辩证统一的课题。
     (3)无需使用粘合剂的超分子自组装技术
      传统光触媒镀膜液,大多采用有机高分子材料作为胶粘剂的方法,对二氧化钛纳米颗粒进行固定,实现常温下二氧化钛镀膜的制备,例如,苯丙乳液、环氧树脂、聚氨酯等。但是,这种方法中采用的有机树脂在成膜后会大量包覆纳米二氧化钛颗粒,虽然在液相环境下具有较好的光催化性,但是,传统制造方法固化成膜后光催化性仅能保留25%左右,并且,超亲水性、亲水自洁能力几乎丧失。
      针对以上问题,彻底摒弃树脂固载方式,采用晶种诱导超分子纳米自组装技术,使二氧化钛在结晶过程中逐步在基材表面堆积形成镀膜,与基材结合致密,无需添加胶黏剂,常温成膜。膜层耐高温,在加热600℃以下,不发生晶相转变。成膜后,纳米晶胞粒径小于1纳米,光催化型极高。