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| 負載型納米TiO2復合光催化材料制備技術(shù) |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2013-10-06 14:16:21 瀏覽次數： |
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一、成果特點(diǎn)及主要技術(shù)指標
該項目是以硅藻土助濾劑或煅燒硅藻土、蛋白土、凹凸棒土、白炭黑、、蛇紋石脫鎂后硅渣(多孔SiO2)、膨脹珍珠巖、海泡石等天然多孔礦物和電氣石為載體、納米TiO2為光催化活性組分，兼具吸附捕捉性能與光催化降解性能的復合型環(huán)保新材料的制備技術(shù)。
這種多孔礦物負載納米TiO2型復合環(huán)保新材料載體表面穩定負載了晶粒度為10~50nm的納米TiO2；該類(lèi)復合光催化材料在紫外光和太陽(yáng)光下都有優(yōu)良的光催化性能而且穩定性好。在日光燈照射下，24小時(shí)甲醛去降解去除率大于75%。
二、成熟程度及技術(shù)鑒定情況
硅藻土助濾劑、白炭黑、電氣石等天然多孔和環(huán)保礦物為載體的納米TiO2復合材料進(jìn)行了中試規模的試驗；其中硅藻土助濾劑負載納米TiO2復合材料已進(jìn)行了3年的連續生產(chǎn)，產(chǎn)品已應用于商品化的木制百葉窗、硅藻土壁材，瓷磚、內墻涂料等市場(chǎng)。經(jīng)權威檢測，這種表面每平方米使用4~10g的產(chǎn)品在日光燈下24小時(shí)內對室內甲醛的去除率達到75%以上。
該成果的關(guān)鍵技術(shù)已獲得了四項發(fā)明專(zhuān)利：①氮摻雜凹凸棒石負載納米TiO2可見(jiàn)光催化劑的制備方法（ZL 200910148508.5）；②以沉淀白炭黑為載體的負載型納米TiO2復合材料的制備方法（ZL 200910093640.0）；③以硅藻土助濾劑為載體的負載型納米TiO2光催化材料的制備方法（ZL 200910235208.0）；④ 一種蛋白土負載納米TiO2復合粉體材料的制備方法(ZL 201010132844.3)；另有三項發(fā)明專(zhuān)利申請（均已進(jìn)入實(shí)審）：①一種電氣石/納米TiO2復合功能材料的制備方法(申請號201010132845.8)；②一種蛇紋石酸浸脫鎂硅渣表面包覆納米TiO2的方法（申請號201010534881.7）；③一種膨脹珍珠巖負載納米TiO2復合材料的制備方法（申請號 201210197531.5 ）。
三、主要技術(shù)特征
①兼具多孔礦物材料的吸附捕捉性能與納米TiO2的光催化降解性能，可以高效和持續的去除室內甲醛、甲苯等有機污染物和廢水中的有機污染物；
②多孔礦物的多組分復合及制備過(guò)程的氮摻雜作用降低了的禁帶寬度，顯著(zhù)提升了納米TiO2材料在可見(jiàn)光下的光催化性能，使該類(lèi)復合光催化材料在紫外光和太陽(yáng)光下都有優(yōu)良的光催化性能而且穩定性好。在日光燈照射下，24小時(shí)甲醛去降解去除率大于75%。
本技術(shù)成果具有完全自主知識產(chǎn)權。
四、經(jīng)濟效益和社會(huì )效益
每kg多孔礦物負載型納米TiO2復合材料直接生產(chǎn)成本約70元左右；市場(chǎng)售價(jià)估計200元/kg左右。以年生產(chǎn)能力1000噸/年計，可新增產(chǎn)值2億元左右，新增利稅8000多萬(wàn)元，具有良好的經(jīng)濟效益。光催化材料是最有應用前途的綠色環(huán)境治理材料，本項目制備的多孔礦物負載型納米TiO2復合光催化材料可見(jiàn)光利用率高、光催化性能好、使用和回收方便，且生產(chǎn)成本較低，可以開(kāi)發(fā)一系列的治理廢水和廢氣的高技術(shù)附加值環(huán)保功能產(chǎn)品，具有較強的市場(chǎng)競爭力。
室內是人類(lèi)最主要的活動(dòng)空間，室內空氣對人類(lèi)的健康有至關(guān)重要的影響。由于技術(shù)和材料所限，目前在制造室內家俱和裝修過(guò)程中還無(wú)法完全禁止使用含有甲醛組分的原材料，無(wú)法從源頭上去除甲醛的危害，加之甲醛的釋放期長(cháng)達10多年，任何一種物理吸附材料都不能持續地去除這種有害物質(zhì)。因此，高效和持續的去除室內甲醛、甲苯等有害物質(zhì)的多孔礦物負載納米TiO2型復合環(huán)保新材料具有良好的應用前景。我國有13億多人口，以人均室內使用面積20m2計算（包括居室和辦公室），共計約200億m2，以每m2使用10g，使用壽命3年計算，國內每年的潛在市場(chǎng)用量約為6～7萬(wàn)噸。以200元人民幣/kg計算，每年的潛在的直接經(jīng)濟效益超過(guò)100億元，其應用所產(chǎn)生的潛在間接經(jīng)濟效益將遠大于直接經(jīng)濟效益。
五、市場(chǎng)前景
隨著(zhù)人們生活水平的提高和健康環(huán)保意識的增強，多孔礦物負載型納米TiO2復合光催化材料具有廣闊的應用空間和良好的市場(chǎng)前景。
光催化氧化法是近二十年發(fā)展起來(lái)的一種新型環(huán)境清潔技術(shù)，它具有反應條件溫和、成本低廉、可充分利用光能、能耗低、無(wú)二次污染等特點(diǎn)，可降解許多難以生物降解或難以通過(guò)其它化學(xué)方法處理的有機物，因此，光催化氧化法在飲用水的消毒和殺毒、各種生物難降解有機廢水、工業(yè)及生活廢水的深度處理等方面有著(zhù)很廣闊的應用前景。
多孔礦物負載型納米TiO2復合光催化材料對室內甲醛的去除效率高，性能安全可靠，且生產(chǎn)原料來(lái)源廣，生產(chǎn)成本低，將其制成涂料或涂層材料、可廣泛用于各類(lèi)裝修和裝飾材料、木制品、塑料與橡膠制品、壁紙、汽車(chē)內飾、室內掛件等產(chǎn)品，使用方便，效果持久?？梢灶A見(jiàn)，隨著(zhù)人們生活水平的提高和健康環(huán)保意識的增強，多孔礦物負載型納米TiO2復合光催化材料將具有廣闊的應用空間和良好的市場(chǎng)前景。
六、成果應用領(lǐng)域及接產(chǎn)條件
具備供水、供電條件的多孔礦物資源產(chǎn)區、工業(yè)區及環(huán)保工業(yè)園區；涂料、木地板、建筑裝飾材料生產(chǎn)企業(yè)等。
七、合作方式
專(zhuān)有技術(shù)轉讓、按年銷(xiāo)售額提成。
聯(lián)系人：中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 鄭水林教授
地 址：北京市學(xué)院路丁11號（100083）
電 話(huà)：(010)62390972，13601339820
Email：shuilinzh@sina.com；shuilinzh@@yahoo.com；
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