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核心技術
TECHNOLOGY
P5P技術簡介
P5P(Photocatalysis? 5nm? Pure)技術，是一種(zhong)以(yi)5nm粒徑的(de)(de)納(na)米二氧化鈦(tai)為(wei)主的(de)(de)具(ju)有(you)光催(cui)(cui)化效能(neng)(neng)的(de)(de)溶(rong)膠制備(bei)工(gong)藝(yi)的(de)(de)簡稱(cheng)，屬(shu)于(yu)納(na)米光催(cui)(cui)化材料(liao)制備(bei)范疇，系優特派(pai)爾技術團隊核心(xin)研發(fa)成果。這種(zhong)光催(cui)(cui)化溶(rong)膠能(neng)(neng)利用(yong)可見光波的(de)(de)能(neng)(neng)量產生(sheng)光催(cui)(cui)化效應,使附著在其表面的(de)(de)氧氣(qi)和(he)水分子(zi)激(ji)發(fa)生(sheng)成具(ju)有(you)超活性的(de)(de)OH和(he)O2自(zi)由離子(zi)基(ji)，從而具(ju)有(you)凈化空氣(qi)、分解甲醛(quan)以(yi)及有(you)機污(wu)染物的(de)(de)作(zuo)用(yong)。
技術背景
自1967年日本(ben)藤(teng)島(dao)昭（Fujishima Akira）與本(ben)多健(jian)一（Kenichi Honda）大(da)仙TiO2單(dan)晶電(dian)(dian)極(ji)光(guang)解(jie)水現(xian)象以來，納米TiO2的(de)(de)光(guang)催化(hua)(hua)特(te)性研(yan)究(jiu)(jiu)已經是(shi)催化(hua)(hua)領域(yu)的(de)(de)熱門(men)課題。納米TiO2因其來源廣泛(fan)、穩定性高(gao)、氧化(hua)(hua)還原(yuan)能力(li)極(ji)強等特(te)點，現(xian)已成為主流(liu)的(de)(de)一種解(jie)決環境(jing)污染和能源危機的(de)(de)半導體光(guang)催化(hua)(hua)材料。然而(er)，TiO2半導體自身存在(zai)光(guang)響應(ying)頻帶窄、量子(zi)效(xiao)率低、電(dian)(dian)子(zi)空穴對復合(he)率高(gao)等不足，限制了其在(zai)環境(jing)凈化(hua)(hua)等工業領域(yu)的(de)(de)運用。針對TiO2進行合(he)理的(de)(de)改性，使其具有(you)更高(gao)的(de)(de)光(guang)催化(hua)(hua)效(xiao)能是(shi)研(yan)究(jiu)(jiu)者努力(li)的(de)(de)方向(xiang)。
技術特征
P5P技術使(shi)用(yong)(yong)液(ye)相法(fa)常溫(wen)復合法(fa)制(zhi)備納(na)米TiO2光(guang)(guang)催化材(cai)料。采用(yong)(yong)非金屬(shu)陰離子摻雜技術，通(tong)過(guo)膜分(fen)離工藝制(zhi)備。溶膠中TiO2粒徑1-5nm，液(ye)相分(fen)布(bu)均勻，比表面積70-120m2/g，可吸收(shou)400nm～550 nm可見(jian)光(guang)(guang)源，具有光(guang)(guang)譜(pu)響應頻帶寬，結(jie)合力強、可見(jian)光(guang)(guang)利用(yong)(yong)效能高的(de)特點，克服傳統光(guang)(guang)觸媒(mei)必須在紫外光(guang)(guang)條件下起作(zuo)用(yong)(yong)的(de)缺點，應用(yong)(yong)范圍(wei)更廣泛(fan)。右圖為P5P光(guang)(guang)催化溶膠在透(tou)射電子顯微鏡下的(de)微觀形貌(mao)
P5P核心技術
三價鈦鹽合成
采用三(san)價(jia)鈦(tai)鹽合成方案(an)，通(tong)過分散、氧化(hua)轉化(hua)以及常(chang)溫熟(shu)化(hua)過程，得到到粒(li)徑(jing)為1-5nm粒(li)徑(jing)的TIO2溶(rong)膠；
N-C非金(jin)屬(shu)陰離(li)子(zi)摻雜技術(shu)
N-C非金屬陰(yin)離子摻(chan)雜技術，使之(zhi)以(yi)化學(xue)鍵形式進入TiO2晶(jing)格中。導致介帶增(zeng)寬(kuan)，禁帶變(bian)窄，促(cu)進光響應頻率(lv)紅移。
圖一：P5P光催化溶(rong)膠(jiao)的能(neng)帶電子結構示意(yi)圖
改性螯合分散技術
采用改(gai)性螯(ao)合分(fen)散(san)技術，降低納(na)米TiO2表面能，使其(qi)長期(qi)具備優良的(de)潤濕分(fen)散(san)性能，消除納(na)米材料的(de)團聚絮凝(ning)等現象(xiang)。
膜分離技術
膜分(fen)離(li)技(ji)術(shu)，提高光(guang)催化(hua)溶(rong)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)載體(ti)附著性能，使(shi)其(qi)在(zai)運用時與(yu)各(ge)類基(ji)體(ti)都有較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)結(jie)合牢固度，同(tong)時保持(chi)高的(de)(de)(de)(de)光(guang)催化(hua)活性。圖三為P5P光(guang)催化(hua)溶(rong)膠(jiao)與(yu)純納米TIO2的(de)(de)(de)(de)紫(zi)外可(ke)見漫反射廣譜圖，可(ke)看出摻(chan)雜型的(de)(de)(de)(de)P5P溶(rong)膠(jiao)在(zai)可(ke)見光(guang)區表(biao)現出更強的(de)(de)(de)(de)吸收(shou)。
圖二：P5P光(guang)催化溶(rong)膠的光(guang)譜吸收性(xing)能比較
