一种改性TiO2的制备方法及室内紫外灯装置

技术领域

本发明属于光催化领域，具体涉及一种改性TiO

背景技术

铬铁渣是火法冶炼含铬铁合金时所产生的含铬废渣，主要是矿热炉法冶炼高碳铬铁时产生，其主要化学成分为SiO

目前普遍采用金属元素和稀土元素对热稳定性较好的无机颜料TiO

目前利用金属元素和稀土元素对TiO

发明内容

为了解决利用金属元素和稀土元素对TiO

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种改性TiO

S1、配方比重：

该配方按重量百分比原料如下：

所述钛酸四丁酯与无水乙醇均为分析纯；所述稀硝酸溶液的浓度为40％；所述铬铁渣超微粉的细度为800目；所述红土镍矿渣超微粉的细度为800目；

S2、制备方法：

a1.将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在600r/min～800r/min条件下搅拌30min～60min后得到均匀透明溶液；

a2.将铬铁渣超微粉、红土镍矿渣超微粉溶入稀硝酸溶液，并在500r/min～700r/min条件下缓慢加入a1所得的均匀透明溶液，再通过300r/min～500r/min条件下搅拌45min～90min后得到液体溶胶；

a3.将a2所得的液体溶胶放置在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以1.5℃/min～2.5℃/min升到600℃～800℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

具体的，本发明的制备原理：利用稀硝酸溶液对铬铁渣与红土镍矿渣中含有的FeO/Fe

优选的，包括圆盘架,所述圆盘架上设置有主轴,所述主轴在圆盘架上沿轴线转动，所述主轴上设置有转动组件，所述转动组件沿圆盘架轴线转动；

所述圆盘架内设置有驱动件，所述驱动件适于驱动转动组件转动；

所述圆盘架上设置有调节件和控制监测组件，所述调节件与圆盘架固定连接，所述控制监测组件适于监测室内紫外强度；

所述主轴上安装有紫外灯，所述主轴外端设置有转动件，所述转动件与主轴同轴转动，所述转动件外表面喷涂有由权利要求1的制备方法制备的改性TiO

优选的，所述圆盘架内设置有安装槽，所述安装槽与圆盘架一体连接，所述主轴位于安装槽内,所述主轴上安装有齿轮盘,所述齿轮盘与主轴可拆卸连接,所述齿轮盘适于沿主轴轴线转动,所述驱动件适于与齿轮盘相啮合并驱动齿轮盘转动。

优选的，所述驱动件设置有三组，三组所述驱动件等间距分布于圆盘架内，三组所述驱动件适于驱动齿轮盘沿顺时针或逆时针旋转。

优选的，所述驱动件包括电机、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述圆盘架内安装驱动盒，所述驱动盒内安装有电机，所述电机与驱动盒可拆卸连接，所述电机的输出端安装有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述第二锥齿轮的中心安装有转动柱，所述转动柱与第二锥齿轮固定连接，所述第二锥齿轮上安装有齿轮一，所述齿轮一与第二锥齿轮同轴转动，所述驱动盒相对齿轮盘一侧设置有缺口，所述齿轮一适于穿过缺口与齿轮盘相啮合。

优选的，所述齿轮盘的高度不小于安装槽的高度。

优选的，所述转动件包括转动架，所述转动架安装在主轴上，所述转动架与主轴同轴转动，所述主轴上设置有安装插槽，所述紫外灯安装在安装插槽内，所述紫外灯与安装插槽可拆卸连接。

优选的，所述转动架内设置有光栅板，所述光栅板与转动架固定连接，所述光栅板与安装插槽均设置有多组，所述光栅板与转动架表面均喷涂有由权利要求1的制备方法制备的改性TiO

优选的，所述调节件包括环形板，所述环形板与圆盘架固定连接，所述环形板上开设有波浪槽，所述光栅板背对主轴的一侧设置有反射板，所述反射板相对光栅板的一侧设置有反射镜面，所述反射板的底端与转动架转动连接，所述反射板背对光栅板的一侧下设置有两组滚轮，所述反射镜面上连接有减震弹簧，所述减震弹簧设置有两组，两组所述减震弹簧的一端与光栅板固定连接，两组所述减震弹簧的另一端与反射镜面固定连接，所述滚轮与波浪槽相适配，所述反射板适于沿波浪槽内径上下转动。

优选的，所述控制监测组件包括处理器、紫外传感器、红外热释电传感器及报警单元，所述报警单元包括喇叭，所述喇叭适于安装在圆盘架底部；

所述紫外传感器安装在圆盘架上，所述圆盘架上安装有倾斜架，所述倾斜架员圆盘架可拆卸连接，所述紫外传感器安装倾斜架上，所述紫外传感器适于监测周期性紫外线强度；

所述红外热释电传感器安装在圆盘架的侧面，所述红外热释电传感器适于感知人体发出的红外光，并将感知信息发送至处理器；

所述处理器适于监测人体进入室内时或紫外线强度错误时喇叭报警；

所述主轴内设置有空腔，所述空腔内设置有电源一，所述圆盘架内设置有电源二，所述电源一适于对紫外灯供电，所述电源二适于对电机和控制监测组件供电。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明解决了利用金属元素和稀土元素对TiO

2、本发明一种改性TiO

3、本发明针对现有室内甲醛处理不足，导致房主无法及时入住，成本过大，甚至影响青少年健康等安全问题；

4、本发明针对现有紫外光照射TiO

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的室内的紫外灯装置的结构图；

图2是本发明的图1的A部放大图；

图3是本发明的室内的紫外灯装置的剖视图；

图4是本发明的图3的B部放大图；

图5是本发明的控制监测组件处理器的部分连接示意图。

图中：1、圆盘架；2、主轴；3、安装槽；4、齿轮盘；5、电机；6、第一锥齿轮；7、第二锥齿轮；8、驱动盒；9、转动柱；10、齿轮一；11、转动架；12、安装插槽；13、紫光灯；14、光栅板；15、环形板；16、反射板；17、滚轮；18、减震弹簧；19、处理器；20、紫外传感器；21、红外热释电传感器；22、喇叭；23、倾斜架；24、电源一；25、电源二。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

实施例1

一种改性TiO

S1、配方比重

所述钛酸四丁酯为分析纯；所述无水乙醇为分析纯；所述稀硝酸溶液的浓度为40％；所述铬铁渣超微粉的细度为800目；所述红土镍矿渣超微粉的细度为800目；

S2、制备方法：

a1.将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在600r/min条件下搅拌40min后得到均匀透明溶液；

a2.将铬铁渣超微粉、红土镍矿渣超微粉溶入稀硝酸溶液，并在600r/min条件下缓慢加入a1得到的均匀透明溶液，在500r/min条件下搅拌90min后得到液体溶胶；

a3.将a2所得的液体溶胶放置在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到650℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

如图1至图5所示，为本发明的一种由铬铁渣-红土镍矿渣协同改性制备的TiO

圆盘架1内设置有驱动件，驱动件适于驱动转动组件转动；

圆盘架1上设置有调节件和控制监测组件，调节件与圆盘架1固定连接，控制监测组件适于监测室内紫外强度；

主轴2上安装有紫外灯13，主轴2外端设置有转动件，转动件与主轴2同轴转动，转动件外表面喷涂有由权利要求1的制备方法制备的改性TiO

圆盘架1内设置有安装槽3，安装槽3与圆盘架1一体连接，主轴2位于安装槽3内,主轴2上安装有齿轮盘4,齿轮盘4与主轴2可拆卸连接,齿轮盘4适于沿主轴2轴线转动,驱动件适于与齿轮盘4相啮合并驱动齿轮盘4转动。

驱动件设置有三组，三组驱动件等间距分布于圆盘架1内，三组驱动件适于驱动齿轮盘4沿顺时针旋转。

驱动件包括电机5、第一锥齿轮6和第二锥齿轮7，圆盘架1内安装驱动盒8，驱动盒8内安装有电机5，电机5与驱动盒8可拆卸连接，电机5的输出端安装有第一锥齿轮6，第一锥齿轮6与第二锥齿轮7相啮合，第二锥齿轮7的中心安装有转动柱9，转动柱9与第二锥齿轮7固定连接，第二锥齿轮7上安装有齿轮一10，齿轮一10与第二锥齿轮7同轴转动，驱动盒8相对齿轮盘4一侧设置有缺口，齿轮一10适于穿过缺口与齿轮盘4相啮合。

齿轮盘4的高度不小于安装槽3的高度。

转动件包括转动架，转动架11安装在主轴2上，转动架11与主轴2同轴转动，主轴2上设置有安装插槽12，安装插槽12上安装有紫外灯13，紫外灯13与安装插槽12可拆卸连接。

转动架11内设置有光栅板14，光栅板14与转动架11固定连接，光栅板14与安装插槽12均设置有多组，光栅板14与转动架11表面均喷涂有由权利要求1的制备方法制备的改性TiO

调节件包括环形板15，环形板15与圆盘架1固定连接，环形板15上开设有波浪槽，光栅板14背对主轴2的一侧设置有反射板16，反射板16相对光栅板14的一侧设置有反射镜面，反射板16的底端与转动架11转动连接，反射板16背对光栅板14的一侧下设置有两组滚轮17，反射镜面上连接有减震弹簧18，减震弹簧18设置有两组，两组减震弹簧18的一端与光栅板14固定连接，两组减震弹簧18的另一端与反射镜面固定连接，滚轮17与波浪槽相适配，反射板16适于沿波浪槽内径上下转动；滚轮17与反射板16之间的连接柱可以设置为伸缩式结构，内塞弹簧起到减震作用，反射板6在波浪槽上起落，达到弯折效果，对室内甲醛去除效果更好，且TiO

控制监测组件包括处理器19、紫外传感器20、红外热释电传感器21及报警单元，报警单元包括喇叭22，喇叭22适于安装在圆盘架1底部；

紫外传感器20安装在圆盘架1上，圆盘架1上安装有倾斜架23，倾斜架23员圆盘架1可拆卸连接，紫外传感器20安装倾斜架23上，紫外传感器20适于监测周期性紫外线强度；

红外热释电传感器21安装在圆盘架1的侧面，红外热释电传感器21适于感知人体发出的红外光，并将感知信息发送至处理器19；

处理器19适于监测人体进入室内时或紫外线强度错误时喇叭22报警；

主轴2内设置有空腔，空腔内设置有电源一24，圆盘架1内设置有电源二25，电源一24适于对紫外灯13供电，电源二25适于对电机5和控制监测组件供电。

实施例2

在实施例1的基础上，一种改性TiO

S1、配方比重

钛酸四丁酯与无水乙醇均为分析纯；稀硝酸溶液的浓度为40％；铬铁渣超微粉的细度为800目；红土镍矿渣超微粉的细度为800目；

S2、制备方法：

a1.将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在800r/min条件下搅拌50min后得到均匀透明溶液；

a2.将铬铁渣超微粉、红土镍矿渣超微粉溶入稀硝酸溶液，并在500r/min条件下缓慢加入a1所得的均匀透明溶液，再通过400r/min条件下搅拌60min后得到液体溶胶；

a3.将a2所得的液体溶胶放置在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以1.5℃/min升到750℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

实施例3

在实施例1的基础上，一种改性TiO

S1、配方比重

S2、制备方法：

a1.将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在700r/min条件下搅拌60min后得到均匀透明溶液；

a2.将铬铁渣超微粉、红土镍矿渣超微粉溶入稀硝酸溶液，并在700r/min条件下缓慢加入a1所得的均匀透明溶液，再通过300r/min条件下搅拌75min后得到液体溶胶；

a3.将a2所得的液体溶胶放置在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2.5℃/min升到600℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

实施例4

在实施例1的基础上，一种改性TiO

S1、配方比重

钛酸四丁酯为分析纯；无水乙醇为分析纯；稀硝酸溶液的浓度为40％；铬铁渣超微粉的细度为800目；红土镍矿渣超微粉的细度为800目；

S2、制备方法：

a1.将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在800r/min条件下搅拌30min后得到均匀透明溶液；

a2.将铬铁渣超微粉、红土镍矿渣超微粉溶入稀硝酸溶液，并在600r/min条件下缓慢加入a1所得的均匀透明溶液，再通过300r/min条件下搅拌45min后得到液体溶胶；

a3.将a2所得的液体溶胶放置在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2.5℃/min升到800℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

实施例5

在实施例1的基础上，一种改性TiO

S1、配方比重

钛酸四丁酯为分析纯；无水乙醇为分析纯；稀硝酸溶液的浓度为40％；铬铁渣超微粉的细度为800目；红土镍矿渣超微粉的细度为800目；

S2、制备方法：

a1.将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在600r/min条件下搅拌60min后得到均匀透明溶液；

a2.将铬铁渣超微粉、红土镍矿渣超微粉溶入稀硝酸溶液，并在500r/min条件下缓慢加入a1所得的均匀透明溶液，再通过500r/min条件下搅拌75min后得到液体溶胶；

a3.将a2所得的液体溶胶放置在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以1.5℃/min升到700℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

实施例6

在实施例1的基础上，一种改性TiO

S1、配方比重

钛酸四丁酯为分析纯；无水乙醇为分析纯；稀硝酸溶液的浓度为40％；铬铁渣超微粉的细度为800目；红土镍矿渣超微粉的细度为800目。

S2、制备方法：

a1.将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在700r/min条件下搅拌50min后得到均匀透明溶液；

a2.将铬铁渣超微粉、红土镍矿渣超微粉溶入稀硝酸溶液，并在700r/min条件下缓慢加入a1所得的均匀透明溶液，再通过400r/min条件下搅拌60min后得到液体溶胶；

a3.将a2所得的液体溶胶放置在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到650℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

对比例1

以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：

钛酸四丁酯为分析纯；无水乙醇为分析纯；稀硝酸溶液的浓度为40％。

将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在700r/min条件下搅拌50min后得到均匀透明溶液，再将稀硝酸溶液在700r/min条件下缓慢加入上述溶液，在400r/min条件下搅拌60min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到650℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到TiO

对比例2

以制备本发明产品100g为例所用的组分及其质量配比为：

钛酸四丁酯为分析纯；无水乙醇为分析纯；稀硝酸溶液的浓度为40％；硝酸铜为分析纯；硝酸铈为分析纯。

将钛酸四丁酯与无水乙醇利用恒温磁力搅拌器在700r/min条件下搅拌50min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸铜、硝酸铈的稀硝酸溶液在700r/min条件下缓慢加入上述溶液，在400r/min条件下搅拌60min后得到液体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，然后将干凝胶放入中温实验炉中以2℃/min升到650℃，恒温2h，自然冷却至室温，得到Cu-Ce协同改性TiO

制备实施例1～6及对比例1～2，其性能检测结果如下：

依据《室内空气净化功能喷涂材料净化性能》(JC/T1074-2008)测试铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

表1铬铁渣-红土镍矿渣协同改性TiO

由上表可知，通过实施例1～6与对比例1、对比例2的测试数据可以看出，铬铁渣超微粉和红土镍矿渣超微粉含量及其金属改性TiO

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。