【摘要】：LS-200型光触媒采用超分子纳米团簇自组装技术（模板法）制造，锐钛矿晶型晶胞纳米粒径小于1nm,状态透明如水。成膜没有颜色效应，无彩虹现象和金属眩光，附着力强硬度高，在玻璃表面成膜完全不可见，光催化性能极强。LS-200型具备非常好的的可重涂性，TiO_2镀膜可用水浸泡擦除，可重涂性好。同时，合成过程中采用铁酸锌、贵金属掺杂和有机硅等领先技术，大幅度提高了可见光波段的光催化活性。 光触媒喷剂生产制造专用型号， LS-200型

该成果2010年获得科技局奖励，国家科技立项编号10Z016。

【理化特性】：无色透明，清澈如水，TiO_2>0.5%,锐钛矿型，晶胞粒径：<1nm

【主要成份】：纳米二氧化钛、超分子纳米团簇自组装模板剂（锌铁元素）、去离子水等

【产品特性】：采用国际领先的超分子纳米团簇自组装技术制造，无色透明，锐钛矿型TiO_2晶胞粒径小于1纳米，光催化性极高，镀膜没有彩虹显像。合成过程中采用铁酸锌、贵金属掺杂和有机硅等领先技术，大幅度提高了可见光波段的光催化活性。可在室温下制备无色透明、无彩虹、可重涂性良好的TiO_2镀膜。镀膜硬度高耐干擦，光催化、亲水自洁性能优异，可用水浸泡完全擦除，具备优异的可重涂性能。2010年获得科技局奖励，国家科技立项编号10Z016.

【生产标准】：QB/T2761-2006.

【产品用途与使用方法】：

　　对室内甲醛、苯系物、氨气、TVOC等装修污染源，分解率99.8%以上，并具备杀菌抑菌性能。适合墙壁、日用品、工艺品喷涂持久改善室内微气候环境、净化空气。光催化、亲水自洁及成膜性能优异，无彩虹炫光。

　　● 可涂刷于墙体、木器、皮革、塑料、布料材质、工艺品等表面。

　　● 家用可墙面喷涂，也可自制光触媒灯、绢花、玻璃、工艺品等。

　　● 基材表面洁净，喷涂时要形成连续水膜，自然干燥或烘干、吹干。

　　● 表干时间30分钟，完全固化约3天，时间越久越牢固，注意保护。

　　● 对于不耐水的工艺品、壁画或水彩画、电线电路，不可喷涂。

　　● 建议使用前做小面积实验，无异常再使用。

　　● 腐蚀性：对金属、家具表面无腐蚀性，作用程度与普通水相同。

　　2010年辽宁大学蓝水化学所采用国际领先的超分子自组装技术，制备了两种透明无色的LS-100型和LS-200型光触媒镀膜剂，锐钛矿型TiO_2晶胞粒径小于1纳米，光催化性极高，镀膜没有彩虹显像。

　　LS-100型可制备TiO_2永久镀膜，LS-200型可制备可擦除的TiO_2镀膜，LS-200型的可重涂性更好。同时，合成过程中采用铁酸锌、贵金属掺杂和有机硅等领先技术，大幅度提高了可见光波段的光催化活性。该成果2010年获得科技局奖励，国家科技立项编号10Z016.这两种光触媒具有以下特点：

　1.领先的制造工艺-- 超分子纳米团簇自组装技术

　　从80年代初期开始，纳米超分子化学领域不断地发现超微粒子具备这样或那样的特殊性质，这一类原子的组合有许多称呼，比如,纳米粒子、纳米晶体、量

子点等等，但通常被称为纳米团簇。在纳米材料的合成制备过程中，纳米团簇或纳米粒子的组装是关键技术。纳米团簇的超分子化学组装方法可分为两类，即胶态晶体法和模板法。

　　随着纳米技术在各领域的应用越来越广泛，新的纳米团簇合成方法的不断涌现为量子点激光器、单电子处理器、高密度磁性存储材料、高性能彩色复印等技术的开发和应用带来了广阔的前景。由纳米团簇到可应用的器件必然涉及团簇的组装问题。团簇的组装很难用常规的物理或化学方法来完成，而利用超分子自组装的方法将会成功地解决这一问题。

　　胶态晶体法是利用胶体溶液的自组装特性将纳米团簇组装成超晶格，可得到二维或三维有序的超晶格。

　　模板法是利用纳米团簇与组装模板间的识别作用来带动团簇的组装，可应用的模板有固体膜、单分子膜、有机分子、生物分子等。其中，单分子模板是研究最多也是最为成熟的一种。

　　从2008年开始，辽宁大学蓝水化学研究所开始着手研究采用超分子纳米自组装技术合成纳米二氧化钛光催化剂，研究从两个方向入手，一个是利用胶体的自组装特性使团簇组装成胶态晶体，得到二维或三维的纳米团簇超晶格。另一个是利用纳米团簇与组装模板之间的分子识别来完成纳米团簇的组装。

　　经过2年多的摸索和实验，实现了以少量锐钛矿晶种做模板诱导，多步相转变合成了两种晶胞粒径小于1纳米（nm）的锐钛矿晶型纳米二氧化钛光触媒，即LS-100型和LS-200型。

　2. 可见光催化活性高

　　为提高纳米二氧化钛可见光的光催化能力，辽宁大学蓝水化学研究所主要从三个方面形成了技术突破：

（1）降低二氧化钛（TiO2）纳米粒径

　　辽宁大学蓝水化学研究所采用超分子自组装技术，由单分子二氧化钛经锐钛矿晶种诱导，自动结晶生成大量锐钛矿晶型纳米二氧化钛（TiO2），通过精确控制反应时间和多步相转变下的结晶速度，实现纳米粒径大小的可控性，通过大量正交实验得出了最佳反应条件，制备了晶胞粒径小于1纳米（nm）的锐钛矿晶型纳米二氧化钛镀膜液。由于粒径更小，比表面积更大（约为350㎡/g），光催化活性显著提高。

（2）离子掺杂

　　经实验测定，掺杂离子的电位要与TiO2的价带、导带相匹配，离子半径与Ti4+相近具有全充满或半充满电子构型的过渡金属离子（Fe3+、Co2+、Cr3+）效果要好于具有闭壳层电子构型的金属离子（Zn2+、Ga3+、Zr4+、Nb5+、Sn4+、Sb5+和Ta5+等），高价离子如W6+的掺杂好于低价离子。

　　另外，蓝水化学所经实验测定，固体超强酸催化剂具有光催化氧化活性高、深度氧化能力强、活性稳定、抗湿性能好等优异性能，增强催化剂表面酸性是提高TiO2光催化效率的一条新途径。同时，一些非过渡金属的酞菁配合物，在650-700纳米（nm）波段的光波有很好的吸收能力。在以上研究基础上，蓝水化学所进一步研究了纳米铁酸锌、非过渡金属的酞菁配合物与TiO2光催化之间的协同作用，由此延伸制备了高可见光活性的纳米二氧化钛（TiO2）镀膜。

　　近年来，关于二氧化钛（TiO2）离子掺杂技术理论的研究比较多，蓝水所经实验研究，三价铁离子（Fe3+）的效果更为显著，它不仅能够扩大纳米TiO2的光响应区域，还能够有效的抑制"电子-空穴"对（载流子）的复合。实验表明，光催化反应是在催化剂表面进行，"电子-空穴"对分离不能直接提高光催化效率，只有将载流子输送到催化剂表面才能起到很好的效果。根据晶体场理论，Fe3+捕获电子后形成Fe2+,Fe2+容易失去一个电子重新变为Fe3+,而且Fe3+/Fe2+能级与Ti3+/ Ti4+能级接近，因此Fe3+捕获的电子容易转移到表面的Ti4+,从而完成电子转移。在这个电子迁移过程中，Fe3+是电子俘获势阱，Fe2+是空穴俘获势阱，Fe2+与Fe3+的相互作用有效的完成了电子一空穴对的形成。但是，随着Fe3+掺杂的量的增大，Fe3+占据Ti4+位置，TiO2纳米颗粒外层/内层可能产生氧化物（Fe2O3），又会降低TiO2的光催化活性。所以，离子掺杂是一个辩证统一的课题。

　（3）无需使用粘合剂的超分子自组装技术

　　传统光触媒镀膜液，大多采用有机高分子材料作为胶粘剂的方法，对二氧化钛纳米颗粒进行固定，实现常温下二氧化钛镀膜的制备，例如，苯丙乳液、环氧树脂、聚氨酯等。但是，这种方法中采用的有机树脂在成膜后会大量包覆纳米二氧化钛颗粒，虽然在液相环境下具有较好的光催化性，但是，传统制造方法固化成膜后光催化性仅能保留25%左右，并且，超亲水性、亲水自洁能力几乎丧失。

　　针对以上问题，蓝水化学所彻底摒弃树脂固载方式，采用晶种诱导超分子纳米自组装技术，使二氧化钛在结晶过程中逐步在基材表面堆积形成镀膜，与基材结合致密，无需添加胶黏剂，常温成膜。膜层耐高温，在加热600℃以下，不发生晶相转变。成膜后，纳米晶胞粒径小于1纳米，光催化型极高。

工厂占地面积：5800平米

　　四层办公楼：面积2000平米

　　生产车间：1000平米，具有专业的精细化学品生产制造能力。

　　辽宁蓝水化学品制造有限公司，成立于2008年4月，坐落在辽宁省·沈阳辽河经济开发区，企业占地面积5800平米。全面通过国家环境评价、安全评价等专业资质，并在发改局备案立项，是一家前沿化学品生产制造企业。

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