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核心技術
TECHNOLOGY
P5P技術簡介
P5P(Photocatalysis? 5nm? Pure)技術(shu)(shu)，是一種以5nm粒(li)徑的(de)(de)納米(mi)二氧化(hua)鈦(tai)為主的(de)(de)具有光(guang)催(cui)(cui)化(hua)效能的(de)(de)溶膠(jiao)制備(bei)工藝的(de)(de)簡稱，屬于納米(mi)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)材料(liao)制備(bei)范疇(chou)，系(xi)優特派(pai)爾技術(shu)(shu)團隊(dui)核心研發成(cheng)(cheng)果(guo)。這種光(guang)催(cui)(cui)化(hua)溶膠(jiao)能利用可見(jian)光(guang)波的(de)(de)能量產(chan)生光(guang)催(cui)(cui)化(hua)效應,使附著在其表面(mian)的(de)(de)氧氣(qi)和水分子(zi)激(ji)發生成(cheng)(cheng)具有超活性的(de)(de)OH和O2自由離子(zi)基(ji)，從(cong)而具有凈化(hua)空氣(qi)、分解甲醛(quan)以及有機污染(ran)物的(de)(de)作用。
技術背景
自(zi)1967年日本(ben)藤島昭（Fujishima Akira）與本(ben)多健(jian)一(yi)（Kenichi Honda）大仙TiO2單晶(jing)電極光解水(shui)現象以來，納米TiO2的(de)(de)(de)(de)光催化(hua)(hua)特(te)性研(yan)究已經是催化(hua)(hua)領(ling)域的(de)(de)(de)(de)熱門(men)課題。納米TiO2因其(qi)來源廣泛、穩定性高(gao)、氧(yang)化(hua)(hua)還原能(neng)力(li)極強等(deng)特(te)點(dian)，現已成(cheng)為主流的(de)(de)(de)(de)一(yi)種解決環境污染和能(neng)源危機的(de)(de)(de)(de)半導(dao)體光催化(hua)(hua)材料。然(ran)而(er)，TiO2半導(dao)體自(zi)身存在(zai)光響應(ying)頻(pin)帶窄(zhai)、量子效率(lv)低、電子空穴對(dui)復(fu)合率(lv)高(gao)等(deng)不(bu)足(zu)，限制(zhi)了其(qi)在(zai)環境凈化(hua)(hua)等(deng)工(gong)業領(ling)域的(de)(de)(de)(de)運用(yong)。針對(dui)TiO2進行合理(li)的(de)(de)(de)(de)改性，使其(qi)具有更高(gao)的(de)(de)(de)(de)光催化(hua)(hua)效能(neng)是研(yan)究者努力(li)的(de)(de)(de)(de)方向。
技術特征
P5P技術(shu)使(shi)用(yong)液(ye)(ye)相法常溫復合(he)法制(zhi)備納米TiO2光(guang)催(cui)化材料。采用(yong)非(fei)金屬陰離子摻雜技術(shu)，通(tong)過膜分(fen)(fen)離工藝(yi)制(zhi)備。溶膠(jiao)中TiO2粒徑1-5nm，液(ye)(ye)相分(fen)(fen)布均勻，比表面積(ji)70-120m2/g，可吸收400nm～550 nm可見(jian)光(guang)源，具有光(guang)譜響(xiang)應頻(pin)帶寬，結合(he)力(li)強、可見(jian)光(guang)利用(yong)效能(neng)高的(de)特(te)點，克服傳統光(guang)觸媒(mei)必須在(zai)紫外(wai)光(guang)條件(jian)下起(qi)作(zuo)用(yong)的(de)缺(que)點，應用(yong)范圍更廣(guang)泛。右(you)圖(tu)為P5P光(guang)催(cui)化溶膠(jiao)在(zai)透射電子顯微(wei)鏡(jing)下的(de)微(wei)觀形(xing)貌
P5P核心技術
三價鈦鹽合成
采(cai)用(yong)三價鈦(tai)鹽合成方(fang)案(an)，通過分散(san)、氧(yang)化轉化以及常溫熟化過程，得到(dao)到(dao)粒(li)徑為1-5nm粒(li)徑的TIO2溶膠(jiao)；
N-C非金(jin)屬陰離子(zi)摻雜技(ji)術
N-C非金屬陰(yin)離子摻雜技術，使之以化學鍵形式進(jin)入TiO2晶格(ge)中。導致(zhi)介帶(dai)增寬，禁帶(dai)變(bian)窄，促進(jin)光響應頻率紅移。
圖(tu)一：P5P光催(cui)化溶膠的能帶電子結構示(shi)意(yi)圖(tu)
改性螯合分散技術
采用改(gai)性(xing)螯合分散(san)技(ji)術，降低納米TiO2表面(mian)能(neng)，使其長期(qi)具備優(you)良的潤濕分散(san)性(xing)能(neng)，消除納米材料的團(tuan)聚絮凝等現象(xiang)。
膜分離技術
膜分離技術(shu)，提高光(guang)催(cui)化(hua)溶(rong)膠(jiao)的(de)載體(ti)(ti)附著性能(neng)，使其在運用時與各類(lei)基體(ti)(ti)都(dou)有較強(qiang)的(de)結合牢固度(du)，同時保持高的(de)光(guang)催(cui)化(hua)活(huo)性。圖(tu)三為P5P光(guang)催(cui)化(hua)溶(rong)膠(jiao)與純納米TIO2的(de)紫外可(ke)(ke)見漫反射廣譜圖(tu)，可(ke)(ke)看出摻雜型的(de)P5P溶(rong)膠(jiao)在可(ke)(ke)見光(guang)區(qu)表現(xian)出更強(qiang)的(de)吸收。
圖二：P5P光(guang)催化(hua)溶膠(jiao)的光(guang)譜吸收性能比(bi)較
