专利名称：具有纳米尺寸和可控形状的二氧化钛的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种具有纳米尺寸和可控形状的二氧化钛基材料的工业用制备方 法。本发明还涉及一种具有锐钛矿相组成的二氧化钛纳米棒的制备方法，所述二氧化钛纳 米棒非常适用于涉及用于转化太阳能和产生氢的光伏电池、特别是染料敏化太阳能电池 (DSSC)、光电解电池和串叠型电池的应用。
背景技术：
二氧化钛(TiO2)由于用于从造纸到医药品、化妆品、光催化剂、光伏电池、光电电 池、传感器、墨水、涂料、涂层和塑料的多种不同领域，因此是工业应用中最重要的金属氧化 物之一。特别地，特定类型的TiO2尤其适用于涉及用于转化太阳能和产生氢的光伏电池、 特别是染料敏化太阳能电池(DSSC)、光电解电池和串叠型电池的应用。TiO2具有各种晶型。最常用的TiO2晶相(锐钛矿、金红石和板钛矿)显示出不同 的化学/物理性质，如稳定场、折射率、化学反应性和用电磁辐射辐照的性能。TiO2的用途 和性能极大程度取决于其晶相，形态和颗粒尺寸，例如由X. Chen和S. S. Mao在J. Nanosci. nanotechnol,6 (4)，906-925，2006上发表的那样。相组成、晶体形状和颗粒尺寸对最终产品 的化学/物理、机械、电子、磁型和光学性能有极大的影响。在其尺寸方面，具有纳米尺寸的颗粒具有与那些较大颗粒不同的电、热、磁和光学 性能。具有纳米尺寸的TiO2颗粒，特别是那些具有1-20纳米之间直径的TiO2颗粒，具有 同其分子相似的性质，即它们显示出不同寻常的发光和量子化效应(X. Chen和S. S. Mao, Chem. Rev.，107，2891-2959，2007)。锐钛矿相晶态TiO2是广泛用作光催化剂、涂层和化妆品的白色颜料，以及用于各 种类型传感器的氧化物。纳米尺寸的锐钛矿TiO2最新近和最重要的用途涉及用于转化太阳能和产生氢的 光伏电池，特别是DSSC、光电解电池和串叠型电池的应用。基于在DSSC 电池(X.Chen 和 S. S. Mao, Chem. Rev.，107，2891-2959，2007 和 J. Nanosci. nanotechnol，6 (4)，906-925，2006)中对TiO2具体应用进行的研究，已证明最优 选的形状是锐钛矿晶态纳米棒。最近TiO2基可控形状的纳米材料合成已成为最热门的研究课题，已开发了允许相 组成、形态和颗粒尺寸受控的新合成方法(X. Chen和S. S. Mao, J. Nanosci. nanotechnol, 6(4)，906-925，2006)。生产工业用纳米棒的主要方法是a)热液合成；b)溶剂热合成；c)溶胶-凝胶合成。热液合成，即方法a)，通常在高达160°C温度下、在酸、无机盐和表面活性剂存 在下，使用含四氯化钛的水溶液(X.Feng 等，Angew. Chem. Int. Ed.，Μ，5115—5118，2005 ；S.Yang 禾 Π L.Gao，Chem. Lett. Μ 964-5, 2005 ； ibid. Μ, 972-3, 2005 ；ibid. Μ 1044-5, 2005)。优选地，获得金红石相，使得这些方法不适用于形成锐钛矿。溶剂热合成，即方法b)，(C. S. Kim 等，J. Cryst. Growth, 257, 309-15, 2003)使得可 以获得具有锐钛矿相组成的纳米尺寸棒。这些反应主要在无水条件下、在250°C左右高温 下，通过使用芳烃溶剂如甲苯以及在还用作表面活性剂的有机酸如油酸的存在下，在高压 釜中长期进行。反应物中钛/溶剂/表面活性剂的比率对纳米棒的尺寸具有很强的影响， 这使其成为用于得到期望结果的艰苦的方法。而且，对延长热处理的需求使该合成方法成 为一种昂贵的选择。使用苯甲醇作为溶剂且无酸条件下的高温反应(A. P. Caricato等，Appl. Surf. Sci. 253，6471-6475，2007)，尽管在相当剧烈的反应条件下，但仍然使得能够生产主要为球 形的颗粒。溶胶-凝胶合成，即方法C)，涉及在作为表面活性剂和稳定剂的有机脂肪酸 (如油酸)以及催化剂如胺或季铵盐存在下，用水实施醇钛的可控水解(Cozzoli，P.D.， Kornowski, A.，Weller, H. J. Am. Chem. Soc. , 125,14539-14548，2003)。这些反应在相对温 和的条件下发生且对晶态形颗粒的尺寸给予控制，但是获得的TiO2颗粒被有机产品污染， 使它们不适于特定应用。因而这些颗粒的提纯需要长时间的后处理煅烧工艺，其除了昂贵 之外，还会明显改变最终产品的特性，使其不符合要求的特性。R. Parra等，在Chem. Mater，迎，143-150，2008中描述了在没有表面活性剂时，结 合使用低分子量有机酸如乙酸和2-丙醇作为溶剂，由钛的四异丙醇盐制备锐钛矿相Ti02。 然而，该方法仅能生产团块状物，不能生产纳米棒。专利申请US 20060104894描述了通过钛前体和有机酸在酸性催化剂(例如硝 酸)或碱性催化剂存在下，在包括水和低分子量醇的溶剂中反应，并将产物溶液加热到 50士 15°C，生产锐钛矿TiO2的纳米晶体。然而，在该专利申请中没有提到使用该方法获得 的产品形状。根据专利申请US 20060034752，可通过在酸(硝酸、盐酸、乙酸或草酸)存在下，通 过钛前体在水和低分子量醇中的反应来制备钛的氢氧化物，所述氢氧化物仅在煅烧后转化 成TiO2,但是采用该方法获得了具有锐钛矿/板钛矿组成的混合相。根据专利申请WO 2007028972，有可能通过在乙醇或丙酮中的醇钛与苯甲醇在水 或乙酸存在下反应，仅在400°C煅烧后制备锐钛矿相TiO2，其随后通过加热到650-950°C之 间的温度转化成金红石TiO2。在专利申请WO 2006061367中使用了水和多元醇，但是该方法不适于生产锐钛矿 相TiO2纳米棒。在关于涂覆有金属氧化物，特别是氧化锌的材料的制备的专利JP 2003267705 中，将待涂敷的材料浸入反应混合物中，涉及使用乙酸、苯甲醇和正丁氧基钛作为反应物， 但是没有提供关于获得的二氧化钛的形状的任何信息，其在任何情况下均不能类似地分 离；相反，其仅以用于另一种材料的涂层的形式制备。关于低成本、工业规模生产锐钛矿相TiO2颗粒的最佳方法已然可行，其中所述该 TiO2颗粒具有纳米尺寸和可控形状，非常适用于涉及转化太阳能和产生氢的光伏电池，特 别是DSSC，光电解电池和串叠型电池的应用。因而，需要一种能够生产具有可控形状的纳米晶态锐钛矿相TiO2的方法。
发明内容
本发明涉及一种利用醇和羧酸之间的反应通过钛前体的可控水解制备具有可控 尺寸和形状、锐钛矿相组分的纳米晶态TiO2颗粒的新方法。在一个实施方案中，本发明提供具有可控尺寸和形状、锐钛矿相组成和> 50%纳 米棒含量的纳米晶态TiO2颗粒的制备方法，包括钛前体与醇和有机酸的反应。在另一个实施方案中，本发明提供根据本发明的方法制备的具有>95%，优选 ^ 98%的锐钛矿相含量和可控尺寸的纳米晶态TiO2颗粒。根据本发明的方法制备的纳米 晶态TiO2颗粒为彡30nm长，优选彡20hm长；彡5nm宽，优选彡4nm宽。所述颗粒主要为纳米棒的形状，其中“主要”意为> 50%，优选> 75 %，最优选> 80%。在另一个实施方案中，本发明提供根据本发明的方法制备的纳米晶态TiO2颗粒作 为光催化剂、传感器、半导体、颜料、赋形剂和着色剂的用途。在另一个实施方案中，本发明提供振据本发明的方法制备的纳米晶态TiO2颗粒在 转化太阳能和产生氢的光伏电池，尤其是DSSC，光电解电池和串叠型电池领域应用的用途。本发明可以简单、经济的方法为特征，产生高度可重复结果，易于实现工业化规模 和提供在单一步骤中控制纳米锐钛矿相TiO2颗粒的形态和尺寸的机会。用本发明方法直接获得的产品，不需要借助于任何后续处理，即可具有高锐钛矿 含量、纳米晶态范围颗粒尺寸和主要形状。在单一步骤中获得具有高锐钛矿含量、纳米晶态 范围和主要形状的TiO2的生产能力也降低了生产费用。而且，新方法在没有表面活性剂、 额外templants或其它添加剂的情况下进行制备，因而降低了产生许多问题的可能性，如 不期望的反应，相沉淀或分离，存在有机杂质。
图Ia示出根据实施例 图Ib示出根据实施例 图2a示出根据实施例 图2b示出根据实施例 图3a示出根据实施例 图3b示出根据实施例 图4a示出根据实施例 图4b示出根据实施例 图5a示出根据实施例 图5b示出根据实施例 图6a示出根据实施例 图6b示出根据实施例
制备的TiO2粉末的XRPD制备的TiO2的TEM图；制备的TiO2粉末的XRPD制备的TiO2的TEM图；制备的TiO2粉末的XRPD制备的TiO2的TEM图；制备的TiO2粉末的XRPD制备的TiO2的TEM图；制备的TiO2粉末的XRPD制备的TiO2的TEM图；制备的TiO2粉末的XRPD制备的TiO2的TEM图。
具体实施例方式除非另有说明，在该申请中使用的所有术语应当按照其在普通技术语言中可接受 的意思解释。在申请中使用的特定术语的其它更明确的限定在下文中强调，并预期将两者 应用到说明书和权利要求中，除非用不同术语表示的另一种限定提供更宽的限定。术语“纳米晶态”是指其颗粒为纳米尺寸的制品。术语“钛前体”是指含有钛的无机或有机化合物。钛前体的非限制性例子包括例 如醇钛，卤化钛如四氯化钛，钛氧基硫酸盐，钛氧基双(乙酰丙酮化物)。术语“醇钛”是指化合物Ti (OR)4,其中R是如下限定的C1-C6烷基。醇钛的非限制 性例子包括例如四甲氧基钛，四乙氧基钛，四正丙氧基钛，四异丙氧基钛，四正丁氧基钛， 四异丁氧基钛等等。特别优选的是四异丙氧基钛。术语“醇”是指R1OH化合物或R1OH化合物的混合物，其中R1是线型或支化烷基； 芳基；由一个或多个给电子体基团取代的芳基，如C1-C4烷基或含有C1-C4烷基自由基的烷 氧基；由一个或多个卤素取代的芳基；芳烷基，其可由一个或多个给电子体基团在芳环上 取代，所述给电子体例如C1-C4烷基或含有C1-C4烷基基的烷氧基。优选地，R1OH含有6-12 个碳原子。这些醇的非限制性粒子包括例如1-己醇，I-庚醇，I-辛醇，2-乙基1-己醇， 1-壬醇，1-癸醇，1-十一醇，1-十二烷醇，苯甲醇，对甲氧基苯甲醇或它们的混合物。特别 优选的是苯甲醇，对甲氧基苯甲醇，1-辛醇或2-乙基1-己醇。术语“有机酸”是指R2COOH化合物或R2COOH化合物的混合物，其中R2是线型或支化 的，饱和或不饱和烷基，芳基或杂芳基，所述R2基团被一个或多个卤素，羟基，烷氧基，羧基，芳 基或杂芳基取代的基团，所述酸R2COOH具有1-18个碳原子。如果R2COOH化合物包含两个羧 基，其需要用至少4个碳原子相互分离。这些酸的非限制性粒子包括例如乙酸、特戊酸、三氟 乙酸、苯甲酸、苯乙酸、对-甲氧基苯甲酸，4-吡咯基羧酸，油酸，己二酸或它们的混合物。特 别优选的酸是乙酸，苯甲酸，油酸，己二酸或它们的混合物。最特别优选的是乙酸。术语"C1-C4烷基”是指饱和的、线型或支化脂肪族烃链，其具有1-4个碳原子。典 型的烷基包括但不限于例如甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，异丁基，叔丁基寸。术语"C1-C6烷基”是指饱和的、线型或支化脂肪族烃链，其具有1-6碳原子，优选 1-4个碳原子。典型的烷基包括但不限于例如甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，仲丁 基，异丁基，叔丁基，正戊基，正己基等。术语“包含C1-C4烷基的烷氧基”是指包含最多四个碳原子的醚。典型的烷氧基包 括但不限于例如甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基等。术语“芳基”是指具有6-10碳原子的芳基，具有单环(例如苯基)或具有多个缩 环(例如萘基)。术语“杂芳基”是指在环中具有一个或多个选自0，S或N的杂原子的杂环芳基。典 型的杂芳基包括但不限于例如吡啶，吡嗪基，嘧啶基，哒嗪基，噻吩基，呋喃基，咪唑基，吡 咯基，呃唑基(例如1，3-呃唑基，1，2-呃唑基)，噻唑基(例如1，2-噻唑基，1，3-噻唑基)， 吡唑基，三唑基(例如1，2，3-三唑基和1，2，4-三唑基)，二唑(例如1，2，3-二唑)，噻重 氮(例如1，3，4_噻重氮)，醌醇，异醌醇，苯噻嗯基，苯丙呋喃基，吲哚，苯并噻唑基等等。令人惊讶地，我们发现在不存在表面活性剂或额外templant的条件下，钛前体与醇和有机酸反应，可制备具有可控尺寸和颗粒形状的锐钛矿相纳米晶态TiO2颗粒。本发明的方法允许直接制备具有> 95%，优选> 98%的锐钛矿相含量和可控尺 寸的纳米晶态TiO2颗粒。由本发明的方法制备的纳米晶态TiO2颗粒为30nm长，优选彡20nm长5nm 宽，优选< 4nm宽。所述颗粒主要以纳米棒的形状，其中“主要”意为> 50%，优选> 75%，最优选> 80%。由本发明的方法制备的纳米晶态TiO2颗粒使用X射线粉末衍射(XRPD)和透射电 子显微镜(TEM)表征。在一个实施方案中，本发明提供具有可控尺寸和形状、锐钛矿相组成和> 50%纳 米棒含量的纳米晶态TiO2颗粒的制备方法，包括钛前体与醇和有机酸的反应。优选但非限制性地，钛前体是醇钛，例如四甲氧基钛，四乙氧基钛，四正丙氧基钛， 四异丙氧基钛，四正丁氧基钛，四异丁氧基钛等等。特别优选的是四异丙氧基钛。优选地，醇应当含有6-12个碳原子。优选的醇是1-己醇，1-庚醇，1-辛醇，2-乙 基1-己醇，1-壬醇，1-癸醇，1-十一醇，1-十二烷醇，苯甲醇，对-甲氧基苯甲醇或它们的 混合物。特别优选的是苯甲醇，对-甲氧基苯甲醇，1-辛醇或2-乙基1-己醇。优选地，有机酸应当包含1-18个碳原子。优选的酸包括乙酸、特戊酸、三氟乙酸、 苯甲酸、苯乙酸、对-甲氧基苯甲酸，4-吡咯基羧酸，油酸，己二酸或它们的混合物。特别优 选的酸是乙酸，苯甲酸，油酸，己二酸或它们的混合物。最特别优选的是乙酸。在室温下将钛前体、醇和酸混合在一起。钛前体/醇摩尔比率应当包括在1/8和 1/20之间，优选在1/9和1/15之间，以及最优选在1/9. 5和1/12之间。钛前体/酸摩尔比率应当包括在1/2和1/10之间，优选在1/3和1/7之间，以及 更优选在1/3. 5和1/6之间。在搅拌下加热反应混合物到包括在80-200°C之间，优选在90-160°C之间，以及最 优选在90-140°C之间的温度，然后在该温度范围内保持包括在10-30小时之间的时间，优 选在16-24小时之间的时间，以能够形成具有期望性质的产品。将反应混合物冷却到彡800C，优选彡50°C和最优选25士 15°C的温度。可采用如下方式之一实施反应混合物的处理a)离心分离产品以除去上清液，用适宜的有机溶剂冲洗固体，并在烘箱中于低压 下干燥；b)在低压下浓缩反应混合物，用适宜的有机溶剂稀释残留物，过滤，用同样的溶剂 冲洗滤出液，以及在烘箱中于低压下干燥；c)在反应末期，或作为方法a)和b)使用的干燥相的替代方案，在混合物上直接使 用喷雾干燥或涡流干燥。适宜有机溶剂的非限制性例子包括醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、 异丁醇、仲丁醇；脂肪族酮，例如乙酮、甲乙酮、甲丁酮、环己酮；脂肪族或脂环族醚，例如四 氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二氧六环、二异丙醚、甲基叔丁醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、 二甘醇二甲醚；氯代烃，如二氯甲烷；三氯乙烯；烷基酯，如甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、 乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、丙酸乙酯；脂肪族或芳香族烃，例如戊烷或其混合物、己烷及其混合物、庚烷及其混合物、挥发油、石油醚、甲苯、二甲苯；脂肪腈，如乙腈、丙腈；或 以不同比率的混合物。使用本发明制备的纳米晶态TiO2颗粒当储存时保持稳定，且非常有利于很多应用。在另一个实施方案中，本发明提供由本发明制备的纳米晶态TiO2颗粒作为光催化 剂、传感器、半导体、染料、赋形剂和着色剂的用途。在另一个实施方案中，本发明提供由本发明制备的纳米晶态TiO2颗粒在转化太阳 能和产生氢的光伏电池，优选DSSC，光电解电池和串叠型电池领域应用的用途。虽然已经采用具体实施方案描述了本发明，但某些改进和等价方案对本领域技术 人员来说是显而易见的，其包括在本发明的范围内。下面将通过一些实施例来阐述本发明，但其不是解释为对本发明范围的限制。下面将使用如下缩写hr (小时)；XRPD (X射线粉末衍射)；TEM(透射电子显微镜)。实施例1在室温下，在IOOOml装有气泡冷凝器的烧瓶中，通过机械搅拌混合苯甲醇(403g ； 3. 88摩尔)，乙酸(90g ；1. 51摩尔)和四异丙氧基钛(106. 7g ；0. 375摩尔)。将混合物加 热到iio°c左右的回流温度。5小时后，溶液变混浊，趋于逐渐变稠。增加搅拌速度，在回流 状态下将混合物保留大约24小时。悬浮液变为液体，显示出强烈的白色。将混合物转移到 烧瓶中，在约70°C温度下，真空浓缩(0. 5mmHg)，直到产生粘糊。用乙醇、随后用二异丙醚洗 涤获得的残余物，然后过滤和在低压干燥，得到TiO2 (26. 5g)，通过XRPD (图la)和TEM(图 lb)表征。实施例2采用与实施例1相同的程序，但是使用苯酸(184g，l. 15摩尔)而不是乙酸，得到 TiO2 (26. 5g)，通过 XRPD (图 2a)和 TEM (图 2b)表征。实施例3采用与实施例1相同的程序，但是使用油酸(76. 26g，0.27摩尔)而不是乙酸，得 到 TiO2 (26. 5g)，通过 XRPD (图 3a)和 TEM (图 3b)表征。实施例4在室温下，在250ml装有气泡冷凝器的烧瓶中，通过机械搅拌混合辛醇(106. Sg ； 0. 82摩尔)，乙酸(15. 6g ；0. 26摩尔)和四异丙氧基钛(19. 3g ；0. 068摩尔)。将混合物加 热到110-125°C左右的回流温度。5小时后，溶液变混浊，趋于逐渐变稠。增加搅拌速度，在 回流状态下将混合物保留大约20小时。悬浮液变为乳白色，粉末沉积为沉淀物。将混合物 转移到烧瓶中，在约70°C温度下，真空浓缩(0. 5mmHg)，直到获得灰白粉末。得到TiO2(5g)， 通过XRPD (图4a)和TEM (图4b)表征。实施例5在室温下，在250ml装有气泡冷凝器的4颈烧瓶中，通过机械搅拌混合2_乙 基-1-己醇(106. 8g ；0. 068摩尔)，乙酸(90g;1.51摩尔)和四异丙氧基钛(106. 7g ；0. 375 摩尔)。将混合物加热到115-125 左右的回流温度。约4小时后，溶液稍微变混浊，呈现 亮蓝色。将反应保留在115°C约20小时。然后使之冷却到室温。悬浮液变乳白色，粉末沉积为沉淀物。将混合物转移到烧瓶中，在约70°C温度下，真空浓缩(0.5mmHg)，直到获得具 有易分离聚集体的粉未状的、灰白粉末。得到TiO2 (5. Ig)，通过XRPD (图5a)和TEM(图5b) 表征。实施例6采用与实施例5相同的程序，但是使用4-甲氧基苯甲醇(113.3g，0.82摩尔)而 不是苯甲醇，得到TiO2 (26. 5g)，通过XRPD(图6a)和TEM(图6b)表征。
权利要求
纳米晶态TiO2颗粒的制备方法，所述纳米晶态TiO2颗粒具有可控尺寸和形状、锐钛矿相组成和＞50％的纳米棒含量，该方法包括将钛前体与醇和有机酸反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中纳米晶态颗粒的长度<30nm。
3.根据权利要求2所述的方法，其中纳米晶态颗粒的长度<20nm。
4.根据权利要求1所述的方法，其中纳米晶态颗粒的宽度<5nm。
5.根据权利要求4所述的方法，其中纳米晶态颗粒的宽度<4nm。
6.根据权利要求1所述的方法，其中锁钛矿相含量>95%。
7.根据权利要求6所述的方法，其中锐钛矿相含量>98%。
8.根据权利要求1所述的方法，其中纳米棒的含量>75%。
9.根据权利要求8所述的方法，其中纳米棒的含量>80%。
10.根据权利要求1所述的方法，其中钛前体是醇钛。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述醇钛选自四甲氧基钛，四乙氧基钛，四正 丙氧基钛，四异丙氧基钛，四正丁氧基钛，四异丁氧基钛。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述醇钛是四异丙氧基钛。
13.根据权利要求1所述的方法，其中醇含有6-12个碳原子。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述醇选自1-己醇，1-庚醇，1-辛醇，2-乙基1-己醇，1-壬醇，1-癸醇，1-十一醇，1-十二烷醇，苯甲醇，对-甲氧基苯甲醇或它们的混合 物。
15.根据权利要求14所述的方法，其中醇选自苯甲醇，对-甲氧基苯甲醇，1-辛醇或2-乙基1-己醇。
16.根据权利要求1所述的方法，其中有机酸包含1-18个碳原子。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述有机酸选自乙酸、叔戊酸、三氟乙酸、苯甲 酸、苯乙酸、对-甲氧基苯甲酸，4-吡咯基羧酸，油酸，己二酸或它们的混合物。
18.根据权利要求17所述的方法，其中有机酸选自乙酸，苯甲酸，油酸，己二酸或它们 的混合物。
19.根据权利要求18所述的方法，其中有机酸是乙酸。
20.根据权利要求1所述的方法，其中钛前体/醇摩尔比率包括在1/8和1/20之间。
21.根据权利要求20所述的方法，其中钛前体/醇摩尔比率包括在1/9和1/15之间。
22.根据权利要求21所述的方法，其中钛前体/醇摩尔比率包括在1/9.5和1/12之间。
23.根据权利要求1所述的方法，其中钛前体/酸摩尔比率包括在1/2和1/10之间。
24.根据权利要求23所述的方法，其中钛前体/酸摩尔比率包括在1/3和1/7之间。
25.根据权利要求24所述的方法，其中钛前体/酸摩尔比率包括在1/3.5和1/6之间。
26.根据权利要求1所述的方法，其中反应温度包括在80-200°C之间。
27.根据权利要求26所述的方法，其中反应温度包括在90-160°C之间。
28.根据权利要求27所述的方法，其中反应温度包括在90-140°C之间。
29.根据权利要求1-28所述的纳米晶态TiO2颗粒。
30.根据权利要求1-28获得的纳米晶态TiO2颗粒作为光催化剂、传感器、半导体、染 料、赋形剂和着色剂的用途。2
31.根据权利要求1-28获得的纳米晶态TiO2颗粒在转化太阳能和产生氢的光电池，光 电解电池和串叠型电池领域应用的用途。
32.根据权利要求31所述的纳米晶态Ti02颗粒在染料敏化太阳能电池领域应用中的 用途。
全文摘要
本发明涉及一种基于二氧化钛的具有纳米尺寸和可控形状的材料的工业适用的制备方法。本发明也涉及一种具有锐钛矿相组分的二氧化钛纳米棒的制备方法，其非常适用于转化太阳能和产生氢的光伏电池，特别是染料敏化太阳能电池(DSSC)，光电解电池和串叠型电池。
文档编号C01G23/053GK101952202SQ200880126554
公开日2011年1月19日 申请日期2008年2月11日 优先权日2008年2月11日
发明者乔兰达·斯帕达韦基亚, 弗朗西斯·马丁那, 弗朗西斯·马泰乌奇, 朱塞佩·吉利, 朱塞佩·西卡尔利, 琼瓦纳·梅尔卡内, 罗伯托·钦戈拉尼, 路易莎·德·马尔科 申请人:道尼亚太阳能电池有限责任公司