Спосіб одержання титану діоксиду, допованого сіркою

Спосіб одержання титану діоксиду, допованого сіркою, що включає змішування тіосечовини з титановмісним компонентом та випалювання, який відрізняється тим, що як титановмісний компонент використовують метатитанову кислоту, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: тіосечовина 18,22-81,78 метатитанова кислота 18,22-81,78. Корисна модель належить до способів одержання сполук на основі титану, зокрема до мокрого способу одержання, сушіння та випалювання оксидів титану, які можуть використовуватися як фотокаталізатори для знешкодження шкідливих сполук, відбілювання поверхонь та очищення води. Відомий спосіб (Teruhisa Ohno, Miyako Akiyoshi [and others]. Preparation of S-doped ТіО2 photocatalysts and their photocatalytic activities under visible light // Applied Catalysis, 265,C. 115-121 (2004)), що включає змішування тіосечовини з титановмісним компонентом та випалювання. Співвідношення компонентів, мас. %: тіосечовина 10,04 ізопропоксид титану 10,76 етанол решта. Але тіосечовину з титановмісним компонентом змішують у середовищі етанолу і отриманий розчин випарюють під зменшеним тиском протягом 1 години до одержання консистенції білої глини. Використання етанолу як розчинника викликає необхідність введення додаткової стадії - випаровування, що ускладнює даний спосіб одержання титану діоксиду, допованого сіркою, внаслідок збільшення його тривалості і енергоємності. Далі суміш випалюють за температур 400,500,600,700 °C протягом 3 або 10 год. до утворення жовтого порошку з площею питомої поверхні 88,8 м /г. Загальна тривалість одержання титану діоксиду, допованого сіркою, з використанням даного способу складає 4-11 год. Отже, такий спосіб одержання є багатостадійний (3 стадії), тривалий (4-11 год.), енергоємний і вимагає використання високовартісного компонента - титан ізопропоксиду, що спричиняє високу вартість кінцевого продукту. В основу корисної моделі поставлено задачу спростити спосіб одержання титану діоксиду, допованого сіркою, в якому використання нового титановмісного компонента забезпечило би зменшення кількості стадій і тривалості одержання продукту, зменшення енергозатрат при одночасному збільшенні питомої поверхні порошку. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання титану діоксиду, допованого сіркою, що включає змішування тіосечовини з титановмісним компонентом та випалювання, згідно з корисною моделлю, як титановмісний компонент використовують метатитанову кислоту, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: тіосечовина 18,22-81,78 метатитанова кислота 18,22-81,78. Використання метатитанової кислоти забезпечує одержання консистенції білої глини на першій стадії синтезу титану діоксиду, допованого сіркою, що дозволяє виключити стадію випарювання розчину при зменшеному тиску, тим самим зменшує (19) UA (11) 61379 (13) U 2 3 61379 енергозатрати і дає можливість отримати порошок з більшою питомою поверхнею, порівняно із прототипом. Запропонований спосіб використовує дешевший титановмісний компонент та скорочує тривалість одержання титану діоксиду, допованого сіркою, мінімум на 1,5 год., що значно здешевлює продукт, одночасно збільшуючи його якість за рахунок збільшення питомої поверхні. Приклад 1 Тіосечовину (18,22 мас. %) з метатитановою кислотою (81,78 мас. %) змішують та перетирають у агатовій ступці до одержання консистенції білої глини. Далі суміш випалюють у електричній печі, нагріваючи її до кінцевої температури випалювання - 500 °C, з наступною ізотермічною витримкою протягом 1 год. В результаті одержується жовтий нанорозмірний порошок анатазу (10-40 нм), в структурі якого є сірка, що підтверджено за допомогою рентгенофазового і рентгеноемісійного аналізів. Розмір частинок порошку визначали за допомогою скануючого електронного мікроскопу Комп’ютерна верстка І.Скворцова 4 EVO-40XPS фірми CARL ZEISS, а питому поверхню - за допомогою приладу ПМЦ-500, яка складає 2 109,2 м /г. Загальна тривалість одержання титану діоксиду, допованого сіркою, з використанням даного способу складає не більше 2,5 год. Випалювання за температури 500 °C протягом 2 год. дає можливість отримати порошок з найбільшою питомою поверхнею. Приклад 2 Здійснюють аналогічно прикладу 1, лише вихідні компоненти беруть у такій кількості (мас. %): тіосечовина - 50,00; метатитанова кислота - 50,00, випалювання здійснюють за температури 600 °C. Площа питомої поверхні порошку складає 91,1 2 м /г. Приклад 3 Здійснюють аналогічно прикладу 1, лише вихідні компоненти беруть у такій кількості (мас. %): тіосечовина - 81,78; метатитанова кислота - 18,22, випалювання здійснюють за температури 700 °C. Площа питомої поверхні порошку складає 83,5 м/г. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601