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碳釔改性TiO2的制備及在涂料中的應(yīng)用
* 來源: 河北麥森 * 作者: * 發(fā)表時(shí)間: 2017-03-23 09:50:14
碳釔改性TiO2的制備及在涂料中的應(yīng)用
張建平 張川 張千
(河北麥森鈦白粉有限公司 石家莊市納米氧化物工程技術(shù)研究中心)
(河北 石家莊 050000)
摘要：本文采用溶膠—凝膠法制備出碳釔TiO2樣品，在分析摻雜機(jī)理上闡明碳釔改性TiO2樣品結(jié)構(gòu)變化的原因，并制備了碳釔改性二氧化鈦-聚氨酯材料，探討了光催化性能。張建平 張川 張千
(河北麥森鈦白粉有限公司 石家莊市納米氧化物工程技術(shù)研究中心)
(河北 石家莊 050000)
關(guān)鍵詞：TiO2 聚氨酯 光催化
Study on preparation of C-Y-TiO2 and application in coatings
Abstract:Prepared by sol - gel method C - Y - TiO2 samples, based on the analysis of samples on clarify C - Y - TiO2 doping mechanism structure change, and the preparation of carbon yttrium modified titanium dioxide - polyurethane material, analyzes its photocatalytic degradation performance.
Keywords: TiO2 PU photocatalytic degradation
1 引言
目前，制備出綠色環(huán)保型光催化劑 TiO2，以改善空氣質(zhì)量，滅菌殺毒等領(lǐng)域，是大勢所趨。設(shè)法提高光催化劑 TiO2 在可見光范圍內(nèi)的吸收效率、領(lǐng)域等，進(jìn)行了部分單摻雜，如 Ce，Cu及非金屬N、P等，另外，共摻雜方式開展的工作也有不少【1】。本文，經(jīng)碳釔摻雜，TiO2 得以改善與PU的復(fù)合性能，再進(jìn)行了甲基橙的降解性能測試。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
表2.1—實(shí)驗(yàn)試劑一覽表
| 藥品 | 分子式 | 純度 | 分子量 | 生產(chǎn)單位 |
| 純水 | H2O | 分析純 | 18 | 自制 |
| 無水乙醇 | C2H6O | 分析純 | 46.07 | 天津市大茂化工廠 |
| 硝酸釔 | Y(NO3 )·6H2O | 分析純 | 359.05 | 天津市魯鑫化工科技有限公司 |
| 鈦酸四丁酯 | C16H36O4Ti | 分析純 | 340.33 | 濟(jì)寧佰一化工有限公司 |
| 冰乙酸 | C2H4O2 | 分析純 | 60.05 | 濟(jì)寧宏偉化工有限公司 |
| 葡萄糖 | C6H12O6 | 分析純 | 180.186 | 山東浩東化工科技有限公司 |
表2.2—實(shí)驗(yàn)設(shè)備一覽表
| 儀器 | 型號(hào)/規(guī)格 | 生產(chǎn)單位 |
| 燒杯 | 200ml | 深圳市興鴻聯(lián)科技有限公司 |
| 電子分析天平 | JJ224BC | 常熟市雙杰測試儀器廠 |
| 恒溫干燥箱 | RYZGX-30 | 上海茸研儀器有限公司 |
| 磁力加熱攪拌器 | 79-1 | 金壇市大儀器廠 |
| 管式爐 | SK | 華生電熱電器廠 |
| 量筒 | 10ml/100ml | 深圳市興鴻聯(lián)科技有限公司 |
| 超聲波清洗器 | KQ-200KDE | 昆山超聲波有限公司 |
| 氣象色譜分析儀 | GC-9280 | 北京普瑞分析儀器有限公司 |
(1)W溶液：燒杯中，量取80ml CH2CH3OH，稱取0.1g Y(NO3)·6H2O，磁力攪拌下
向混合液中緩慢滴加20ml C16H36O4Ti，攪拌30min;
T溶液：20ml CH2CH3OH、8ml C2H4O2及 8ml純水配制;
(2)磁力攪拌下，T溶液緩慢滴入W溶液中，2 h后，24℃下密封放置48h，
干燥(12 h / 105℃)，焙燒500℃/4h，得到Y(jié)—TiO2;
(3)10%的葡萄糖溶液(10ml)與90ml純水混合，加入Y—TiO2粉末攪拌30min后，
80℃加熱(至水分蒸盡)，干燥(120℃/6 h)，焙燒4h/500℃,得到C—Y—TiO2;
(4)稱取10g C—Y—TiO2樣品，玻璃棒攪拌下加入到30g的聚氨酯中，225W
超聲分散45min，制得C—Y—TiO2/聚氨酯混合分散液;
(5)進(jìn)行光催化降解甲基橙實(shí)驗(yàn)。
3 結(jié)果與討論
3.1 XRD分析
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圖3.1——經(jīng)500℃熱處理的純TiO2和C—Y—TiO2的XRD圖像
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圖3.2—碳釔改性TiO2樣品各元素分波態(tài)密度對比圖譜
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3.3 C—Y—TiO2/聚氨酯光催化測試
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圖3.3—C—Y—TiO2/聚氨酯涂料光催化測試圖
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結(jié)論
(1)碳釔同時(shí)改性二氧化鈦顯示出良好的協(xié)同作用，改善了二氧化鈦的晶型結(jié)構(gòu)，促使二氧化鈦的性能得到一定提高;
(2)改性后的TiO2與聚氨酯復(fù)合涂料用于測試光照光催化降解甲基橙實(shí)驗(yàn)中，碳釔改性的二氧化鈦發(fā)揮出一定促進(jìn)作用，紫外光下，降解率提升30%，可見光下，相對紫外提升的基礎(chǔ)上增長了11%，C—Y—TiO2材料具有很好的光催化降解的性能。
參考文獻(xiàn)
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