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核心技術

TECHNOLOGY

P5P技術簡介

P5P(Photocatalysis? 5nm? Pure)技術,是一種以5nm粒徑的納米二氧化鈦為主的具有光催化效能的溶膠制備工藝的簡稱,屬于納米光催化材料制備范疇,系優特派爾技術團隊核心研發成果。這種光催化溶膠能利用可見光波的能量產生光催化效應,使附著在其表面的氧氣和水分子激發生成具有超活性的OH和O2自由離子基,從而具有凈化空氣、分解甲醛以及有機污染物的作用。

技術背景

自1967年日本藤島昭(Fujishima Akira)與本多健一(Kenichi Honda)大仙TiO2單晶電極光解水現象以來,納米TiO2的光催化特性研究已經是催化領域的熱門課題。納米TiO2因其來源廣泛、穩定性高、氧化還原能力極強等特點,現已成為主流的一種解決環境污染和能源危機的半導體光催化材料。然而,TiO2半導體自身存在光響應頻帶窄、量子效率低、電子空穴對復合率高等不足,限制了其在環境凈化等工業領域的運用。針對TiO2進行合理的改性,使其具有更高的光催化效能是研究者努力的方向。

技術特征

P5P技術使用液相法常溫復合法制備納米TiO2光催化材料。采用非金屬陰離子摻雜技術,通過膜分離工藝制備。溶膠中TiO2粒徑1-5nm,液相分布均勻,比表面積70-120m2/g,可吸收400nm~550 nm可見光源,具有光譜響應頻帶寬,結合力強、可見光利用效能高的特點,克服傳統光觸媒必須在紫外光條件下起作用的缺點,應用范圍更廣泛。右圖為P5P光催化溶膠在透射電子顯微鏡下的微觀形貌

P5P核心技術

三價鈦鹽合成

采用三價鈦鹽合成方案,通過分散、氧化轉化以及常溫熟化過程,得到到粒徑為1-5nm粒徑的TIO2溶膠;

N-C非金屬陰離子摻雜技術

N-C非金屬陰離子摻雜技術,使之以化學鍵形式進入TiO2晶格中。導致介帶增寬,禁帶變窄,促進光響應頻率紅移。

圖一:P5P光催化溶膠的能帶電子結構示意圖

改性螯合分散技術

采用改性螯合分散技術,降低納米TiO2表面能,使其長期具備優良的潤濕分散性能,消除納米材料的團聚絮凝等現象。

膜分離技術

膜分離技術,提高光催化溶膠的載體附著性能,使其在運用時與各類基體都有較強的結合牢固度,同時保持高的光催化活性。圖三為P5P光催化溶膠與純納米TIO2的紫外可見漫反射廣譜圖,可看出摻雜型的P5P溶膠在可見光區表現出更強的吸收。

圖二:P5P光催化溶膠的光譜吸收性能比較

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