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| 負載型納米TiO2復合光催化材料制備技術 |
| 來源：中國粉體技術網 更新時間：2013-10-06 14:16:21 瀏覽次數： |
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一、成果特點及主要技術指標
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保新材料的制備技術。
這種多孔礦物負載納米TiO2型復合環保新材料載體表面穩定負載了晶粒度為10~50nm的納米TiO2；該類復合光催化材料在紫外光和太陽光下都有優良的光催化性能而且穩定性好。在日光燈照射下，24小時甲醛去降解去除率大于75%。
二、成熟程度及技術鑒定情況
硅藻土助濾劑、白炭黑、電氣石等天然多孔和環保礦物為載體的納米TiO2復合材料進行了中試規模的試驗；其中硅藻土助濾劑負載納米TiO2復合材料已進行了3年的連續生產，產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。經權威檢測，這種表面每平方米使用4~10g的產品在日光燈下24小時內對室內甲醛的去除率達到75%以上。
該成果的關鍵技術已獲得了四項發明專利：①氮摻雜凹凸棒石負載納米TiO2可見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)；另有三項發明專利申請（均已進入實審）：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程的氮摻雜作用降低了的禁帶寬度，顯著提升了納米TiO2材料在可見光下的光催化性能，使該類復合光催化材料在紫外光和太陽光下都有優良的光催化性能而且穩定性好。在日光燈照射下，24小時甲醛去降解去除率大于75%。
本技術成果具有完全自主知識產權。
四、經濟效益和社會效益
每kg多孔礦物負載型納米TiO2復合材料直接生產成本約70元左右；市場售價估計200元/kg左右。以年生產能力1000噸/年計，可新增產值2億元左右，新增利稅8000多萬元，具有良好的經濟效益。光催化材料是最有應用前途的綠色環境治理材料，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光利用率高、光催化性能好、使用和回收方便，且生產成本較低，可以開發一系列的治理廢水和廢氣的高技術附加值環保功能產品，具有較強的市場競爭力。
室內是人類最主要的活動空間，室內空氣對人類的健康有至關重要的影響。由于技術和材料所限，目前在制造室內家俱和裝修過程中還無法完全禁止使用含有甲醛組分的原材料，無法從源頭上去除甲醛的危害，加之甲醛的釋放期長達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。因此，高效和持續的去除室內甲醛、甲苯等有害物質的多孔礦物負載納米TiO2型復合環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用量約為6～7萬噸。以200元人民幣/kg計算，每年的潛在的直接經濟效益超過100億元，其應用所產生的潛在間接經濟效益將遠大于直接經濟效益。
五、市場前景
隨著人們生活水平的提高和健康環保意識的增強，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前景。
光催化氧化法是近二十年發展起來的一種新型環境清潔技術，它具有反應條件溫和、成本低廉、可充分利用光能、能耗低、無二次污染等特點，可降解許多難以生物降解或難以通過其它化學方法處理的有機物，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、工業及生活廢水的深度處理等方面有著很廣闊的應用前景。
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，且生產原料來源廣，生產成本低，將其制成涂料或涂層材料、可廣泛用于各類裝修和裝飾材料、木制品、塑料與橡膠制品、壁紙、汽車內飾、室內掛件等產品，使用方便，效果持久?？梢灶A見，隨著人們生活水平的提高和健康環保意識的增強，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前景。
六、成果應用領域及接產條件
具備供水、供電條件的多孔礦物資源產區、工業區及環保工業園區；涂料、木地板、建筑裝飾材料生產企業等。
七、合作方式
專有技術轉讓、按年銷售額提成。
聯系人：中國礦業大學(北京)化學與環境工程學院 鄭水林教授
地 址：北京市學院路丁11號（100083）
電 話：(010)62390972，13601339820
Email：shuilinzh@sina.com；shuilinzh@@yahoo.com；
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