本发明涉及纳米二氧化钛制备合成领域，尤其涉及一种酸催化溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛的方法。
背景技术：
纳米二氧化钛具有非常强的光氧化性和光诱导超亲水性能，在许多方面有广泛应用。tio2主要应用在催化、抗菌、自清洁、抗紫外线和防雾除臭等方面。因此，开发一种绿色环保、简易安全的制备方法显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种酸催化溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛的方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种酸催化溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛的方法，具体步骤为：
(1)配制溶液
将钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯加入乙醇中，搅拌均匀，配制成钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯的乙醇溶液；
将盐酸加入乙醇溶液中，搅拌均匀，配制成盐酸的乙醇溶液；
将水加入乙醇溶液中，搅拌均匀，配制成水和乙醇的混合溶液；
(2)制备纳米二氧化钛
将钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯的乙醇溶液加热搅拌至50-85℃，恒温处理10-20min；
然后加入盐酸的乙醇溶液，调节溶液的ph为4-5，再继续恒温搅拌反应10-20min，得到钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯水解的前驱体；
最后加入水和乙醇的混合溶液，继续反应30-60min，得到纳米二氧化钛溶胶；
其中，过程中使用到的钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯的乙醇溶液、水和乙醇的混合溶液的体积比为10-25。
配制钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯的乙醇溶液时，钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯与乙醇的体积比为0.06-0.14。
配制盐酸的乙醇溶液时，盐酸的质量分数为1％。
配制水和乙醇的混合溶液时，水和乙醇的体积比为0.25-1。
配制水和乙醇的混合溶液时，加入质量份数为1‰-5‰的改性剂。
所述改性剂为乙二醇、丙三醇、三乙醇胺、甘油或正丁醇中的一种。
制备好的纳米二氧化钛溶胶，通过涂覆方法进一步烘烤脱水得到纳米二氧化钛薄膜。
本发明的有益效果是：本发明所用溶剂为乙醇，绿色环保，简易安全，通过调节ph的大小和水的比例，可以得到不同粒径的纳米二氧化钛颗粒，制备的纳米二氧化钛颗粒大小均一可控。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
具体实施例1：
一种酸催化溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛的方法，具体步骤为：
(1)配制溶液
将50ml钛酸四丁酯加入500ml乙醇中，搅拌均匀，配制成钛酸四丁酯的乙醇溶液；
将盐酸加入乙醇溶液中，搅拌均匀，配制成盐酸的乙醇溶液，溶液中盐酸的质量分数为1％；
将5ml水加入20ml乙醇溶液中，加入质量分数为1‰的改性剂乙二醇，搅拌均匀，配制成水和乙醇的混合溶液；
(2)制备纳米二氧化钛
将钛酸四丁酯的乙醇溶液加热搅拌至70℃，恒温处理15min；
然后加入盐酸的乙醇溶液，调节溶液的ph为4，再继续恒温搅拌反应15min，得到钛酸四丁酯水解的前驱体；
最后加入水和乙醇的混合溶液，继续反应30min，得到纳米二氧化钛溶胶，其中，纳米二氧化钛溶胶的尺寸在10-20nm。
制备好的纳米二氧化钛溶胶，通过涂覆方法进一步烘烤脱水得到纳米二氧化钛薄膜。
具体实施例2：
一种酸催化溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛的方法，具体步骤为：
(1)配制溶液
将50ml钛酸四异丙酯加入500ml乙醇中，搅拌均匀，配制成钛酸四异丙酯的乙醇溶液；
将盐酸加入乙醇溶液中，搅拌均匀，配制成盐酸的乙醇溶液，溶液中盐酸的质量分数为1％；
将20ml水加入20ml乙醇溶液中，加入质量分数为5‰的改性剂丙三醇，搅拌均匀，配制成水和乙醇的混合溶液；
(2)制备纳米二氧化钛
将钛酸四异丙酯的乙醇溶液加热搅拌至70℃，恒温处理15min；
然后加入盐酸的乙醇溶液，调节溶液的ph为5，再继续恒温搅拌反应15min，得到钛酸四异丙酯水解的前驱体；
最后加入水和乙醇的混合溶液，继续反应60min，得到纳米二氧化钛溶胶，其中，纳米二氧化钛溶胶的尺寸在40-50nm。
制备好的纳米二氧化钛溶胶，通过涂覆方法进一步烘烤脱水得到纳米二氧化钛薄膜。
本发明所用溶剂为乙醇，绿色环保，简易安全，通过调节ph的大小和水的比例，可以得到不同粒径的纳米二氧化钛颗粒，制备的纳米二氧化钛颗粒大小均一可控。改性剂的加入，能够避免反应过于迅速导致纳米颗粒团聚。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。