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CN102448886A - 具有新的露出结晶面的金红石型二氧化钛纳米粒子及其制造方法 - Google Patents

具有新的露出结晶面的金红石型二氧化钛纳米粒子及其制造方法 Download PDF

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CN102448886A
CN102448886A CN2010800339928A CN201080033992A CN102448886A CN 102448886 A CN102448886 A CN 102448886A CN 2010800339928 A CN2010800339928 A CN 2010800339928A CN 201080033992 A CN201080033992 A CN 201080033992A CN 102448886 A CN102448886 A CN 102448886A
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横野照尚
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

本发明提供具有较高光催化活性的新的金红石型二氧化钛纳米粒子、由该金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒以及使用了该光触媒的有机化合物的氧化方法。本发明的金红石型二氧化钛纳米粒子的特征在于，具有露出结晶面(001)。该金红石型二氧化钛纳米粒子可以通过在亲水性聚合物的存在下、于水性介质中对钛化合物进行水热处理而制造。作为亲水性聚合物可以使用聚乙烯吡咯烷酮等。可以在由该金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒的存在下，于光照射下通过分子态氧或过氧化物对具有被氧化部位的有机化合物进行氧化。

Description

具有新的露出结晶面的金红石型二氧化钛纳米粒子及其制造方法
技术领域
本发明涉及作为光触媒、氧化催化剂有用的金红石型二氧化钛纳米粒子、其制造方法、由该金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒以及使用了该光触媒的有机化合物的氧化方法。
背景技术
光触媒反应是指下述反应：当向具有光催化功能的固体化合物照射紫外线时，产生激发电子和电子离去后的空穴(空穴：ホ一ル)，该激发电子具有还原作用，该空穴具有强氧化作用，从而将反应物氧化或还原。作为代表性的具有光催化功能的固体化合物，公知的是二氧化钛。当二氧化钛吸收紫外线时，能够发挥强氧化作用，应用于例如：空气净化、水质净化、防止污染、脱臭、抗菌、防止院内感染和防雾等广泛的用途。
作为二氧化钛的主要结晶形态，公知的有金红石型和锐钛矿型。与非晶性二氧化钛(无定形)相比，这些结晶性二氧化钛显示出高化学稳定性且折射率大。而且，结晶性二氧化钛可以容易地控制结晶形状、尺寸和结晶度。
此外，已知与结晶度低的二氧化钛粉末相比，结晶度高的二氧化钛粒子可以发挥优异的光催化功能，结晶尺寸越大，越能发挥出优异的光催化功能。
进一步地，专利文献1中记载了：对二氧化钛实施碱性过氧化氢处理、硫酸处理或氢氟酸处理，以制造显现出新露出结晶面的二氧化钛晶体的方法，并记载了由得到的显现出新露出结晶面的二氧化钛所构成的光触媒具有高氧化催化性能。作为上述的显现出新露出结晶面的二氧化钛，公开的有：(1)由金红石型二氧化钛获得的新显现出(121)面的二氧化钛晶体，(2)由金红石型二氧化钛获得的新显现出(001)(121)(021)(010)面的二氧化钛晶体，(3)由金红石型二氧化钛获得的新显现出(021)面的二氧化钛晶体，(4)由锐钛矿型二氧化钛获得的新显现出(120)面的二氧化钛晶体，(5)由锐钛矿型二氧化钛获得的新显现出(122)面的二氧化钛晶体，(6)由锐钛矿型二氧化钛获得的新显现出(112)面的二氧化钛晶体。
然而，以往的具有结晶形态的二氧化钛催化剂中，根据用途不同催化作用未必充分，一直在寻求具有更高催化活性的二氧化钛光触媒。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开第2005-298296号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此，本发明的目的在于提供具有高光催化活性的新的金红石型二氧化钛纳米粒子、由该金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒以及使用了该光触媒的有机化合物的氧化方法。
本发明的另一目的在于提供由新的金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒，该光触媒可以高效率地将有机物质氧化，以及使用了该光触媒的有机化合物的氧化方法。
解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现：由于引起光触媒反应的电子和空穴在靠近时容易再次结合，因此，将两者分离对于提高光催化功能是重要的，通过使二氧化钛晶体中露出新的露出结晶面(001)，可以促进电子与空穴的分离，具有该露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子，可以通过在亲水性聚合物的存在下、于水性介质中对钛化合物进行水热处理而获得，由具有该露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒具有高氧化催化性能，从而完成了本发明。
也就是说，本发明提供具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子。
本发明还提供金红石型二氧化钛纳米粒子的制造方法，其特征在于，在亲水性聚合物的存在下、于水性介质中对钛化合物进行水热处理，得到具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子。
作为亲水性聚合物，优选聚乙烯吡咯烷酮。
本发明还提供由具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒。
本发明还进一步提供有机化合物的氧化方法，其特征在于，在由具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒的存在下，于光照射下通过分子态氧或过氧化物对具有被氧化部位的有机化合物进行氧化。
发明的效果
金红石型二氧化钛的棒状晶体包含(110)和(111)面，(110)面作为还原位点、(111)面作为氧化位点而发挥作用，本发明的金红石型二氧化钛纳米粒子除了露出结晶面(110)和(111)面以外，还具有新的露出结晶面(001)，由于(110)面作为还原位点、(001)面和(111)面作为氧化位点而发挥作用，因此，通过照射紫外线而生成的激发电子和被活化的空穴能够完全分离，可以防止再次结合。因此，可以发挥强氧化作用。本发明的金红石型二氧化钛纳米粒子作为光触媒使用时，可以高效率地将有机物氧化，因而对于空气净化、脱臭、净水、抗菌、防污等目的有效。
附图说明
[图1]为模式地表示了下述晶体的图，在不存在PVP的条件下，对TiCl3等钛化合物(Titanium Compound)进行水热处理(Hydrothermal Treatment)所获得的晶体，和在PVP存在的条件下(in the presence of a Hydrophiricpolymer)进行水热处理而获得的晶体。
[图2]为使Pt光析出的金红石型二氧化钛纳米粒子的TEM照片(a)和SEM照片(b)，以及使Pt和PbO2光析出的金红石型二氧化钛纳米粒子的TEM照片(c)和SEM照片(d)。
[图3]是表示实施例和比较例中使PVP浓度在0～0.5mM变化所获得的金红石型二氧化钛纳米粒子的X射线衍射图。纵轴表示衍射强度(DiffractionIntensity)，横轴表示衍射角(2θ)。
[图4]是实施例和比较例中在不同的PVP浓度下合成的金红石型二氧化钛纳米粒子[(a)SH5-0PVP、(b)SH5-0.10PVP、(c)SH5-0.25PVP、(d)SH5-0.5PVP]的TEM照片。
[图5]是实施例和比较例中在不同的PVP浓度下合成的金红石型二氧化钛纳米粒子[(a)SH5-0PVP、(b)SH5-0.10PVP、(c)SH5-0.25PVP、(d)SH5-0.5PVP]的SEM照片。
[图6]是表示将二氧化钛(MT-600B)和实施例及比较例中在不同的PVP浓度下合成的金红石型二氧化钛用作光触媒对乙醛(Acetaldehyde)进行氧化时，生成的CO2浓度(CO2 consentration)与紫外线照射量(UV IrradiationTime)的关系图。
[图7]是表示将二氧化钛(MT-600B)和实施例及比较例中在不同的PVP浓度下合成的金红石型二氧化钛用作光触媒对甲苯(Toluene)进行氧化时，生成的CO2浓度(CO2 consentration)与紫外线照射量(UV Irradiation Time)的关系图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行详细说明，必要时参照附图。
本发明的金红石型二氧化钛纳米粒子的特征在于具有新的露出结晶面(001)。
具有新的露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子，可以在亲水性聚合物的存在下、于水性介质中对钛化合物进行水热处理而制造。在水性介质中对钛化合物进行水热处理时，通常获得包含(110)和(111)面的金红石型二氧化钛的棒状晶体，但是，通过在亲水性聚合物条件下、于水性介质中对钛化合物进行水热处理，生成具有新的露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛的棒状晶体(参见图1)。
作为钛化合物，可以列举例如：三氯化钛、四氯化钛、四溴化钛、硫酸钛、硝酸钛、钛烷氧化物、过氧化钛等。本发明中，从在空气中、开放形式的反应体系条件下的反应性、氯离子的存在量的角度出发，优选使用三氯化钛、四氯化钛。
亲水性聚合物作为在合成胶状纳米粒子时的立体稳定剂或包覆剂发挥作用，可以防止产物凝集。作为亲水性聚合物，可以列举例如：聚氧化乙烯(PEO)、聚氧化丙烯等聚氧化烯烃；聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚丙烯酸羟基烷基酯、聚苯乙烯磺酸盐，以及上述物质的混合物或共聚物等。
作为本发明的亲水性聚合物，其中优选PVP、PVA，特别地，从化学稳定、无毒，对多数极性溶剂显示出优异的溶解性，而且选择性地吸附于金红石型二氧化钛纳米粒子的(111)面上，可以控制金红石型二氧化钛纳米粒子的形状的角度出发，优选PVP。
作为PVP的平均分子量，例如为10000～100000左右，优选30000～50000左右。平均分子量低于10000时，对金红石型二氧化钛纳米粒子的特定表面吸附并控制其形状的作用和防止产物凝集的作用呈现下降的倾向，另一方面，平均分子量超过100000时，由于粘度变得过高，操作性降低，聚合物自身的分散性降低，无法实现与氧化钛前体的良好的相互作用，因而对金红石型二氧化钛纳米粒子的形状控制能力呈现下降的倾向。
本发明中，作为PVP，可以使用商品名为“PVP-K30”(平均分子量：40000)、商品名为“PVP-K25”(平均分子量：24000)等市售品。
金红石型二氧化钛纳米粒子的光催化功能受到该粒子晶体结构的巨大影响。原因在于，粒子的晶体结构不同，照射紫外线时产生的激发电子和空穴再次结合的难易程度不同。在金红石型二氧化钛纳米粒子的结晶面(111)和结晶面(110)之中，PVP等亲水性聚合物更易于吸附在结晶面(111)上，其吸附在该结晶面(111)上并侵蚀棱或顶点部位，具有使新的露出结晶面(001)露出的作用，可以通过调节亲水性聚合物的浓度，控制新的露出结晶面(001)的形状。而且，可以使依赖于亲水性聚合物浓度的新的露出结晶面(001)露出，且可以扩大新露出面的面积。另一方面，结晶面(111)的面积随着亲水性聚合物浓度的上升，呈反比例地减少。
本发明中，作为PVP等亲水性聚合物的浓度，为例如0.05～1.0mM，优选0.2～0.5mM左右，特别优选0.2～0.4mM。亲水性聚合物浓度过浓时，结晶面(111)被侵蚀而变得过小。其结果，电子和空穴的分离能力下降而变得易于再次结合，存在光催化功能下降的倾向。另一方面，亲水性聚合物浓度过稀时，形成用于将电子和空穴分离的足够的新露出面(001)变得困难，存在难以使光催化功能提高的倾向。
本发明中，作为水热处理时使用的水性介质，可以使用水或水与水溶性有机溶剂的混合液。作为水溶性有机溶剂，可以列举例如：甲醇、乙醇等醇；乙二醇二甲醚等醚；丙酮等酮；乙腈等腈；乙酸等羧酸等。使用水和水溶性有机溶剂的混合液时，水和水溶性有机溶剂的比例为前者/后者(重量比)＝10/90～99.9/0.01，优选50/50～99/1左右。相对于钛化合物1重量份，水性介质的使用量通常为0.0001～0.1重量份左右，优选0.001～0.01重量份左右。
此外，本发明中，优选在水性介质中添加卤化物。作为卤化物，可以列举例如：氯化钠、氯化钾、氯化锂、溴化钠、溴化钾、溴化锂等碱金属卤化物等。其中，优选碱金属卤化物，特别优选氯化钠。通过在水性介质中添加卤化物，可以调节金红石型二氧化钛纳米粒子的结晶性、粒子尺寸和表面积。随着卤化物的添加量增加，存在粒子尺寸和结晶性提高，表面积下降的倾向，作为本发明中的添加量，例如为0.5～10M左右，优选1～6M左右。
水热处理的处理温度可以根据反应速度和反应选择性适当选择，通常为100～200℃左右，处理时间为3～24小时左右。水热处理的压力为例如常压～0.3MPa(表压)左右，但并不限定于该范围。
本发明的显现(露出)了新的露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子可以在各种化学反应(例如，氧化反应、有害物质的分解反应等)和杀菌等中用作光触媒。
本发明的有机化合物的氧化方法的特征在于，在由上述的具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒的存在下，于光照射下通过分子态氧或过氧化物对具有被氧化部位的有机化合物进行氧化。
作为上述有机化合物，只要是具有至少1个被氧化部位的有机化合物即可，没有特别限定。作为具有被氧化部位的有机化合物，可以列举：(A1)在杂原子的邻位具有碳-氢键的含杂原子的化合物，(A2)具有碳-杂原子双键的化合物，(A3)具有次甲基碳原子的化合物，(A4)在不饱和键的邻位具有碳-氢键的化合物，(A5)非芳香性环状烃，(A6)共轭化合物，(A7)胺类，(A8)芳香族化合物，(A9)直链烷烃以及(A10)烯烃类等。
作为在杂原子的邻位具有碳-氢键的含杂原子的化合物(A1)，可以列举：(A1-1)伯或仲醇或伯或仲硫醇，(A1-2)在氧原子的邻位具有碳-氢键的醚或在硫原子的邻位具有碳-氢键的硫醚，(A1-3)在氧原子的邻位具有碳-氢键的缩醛(也包括半缩醛)或在硫原子的邻位具有碳-氢键的硫代缩醛(也包括硫代半缩醛)。
作为上述具有碳-杂原子双键的化合物(A2)，可以列举：(A2-1)含羰基的化合物，(A2-2)含硫代羰基的化合物，(A2-3)亚胺类等。
上述具有次甲基碳原子的化合物(A3)包括：(A3-1)含有作为环的构成单元的次甲基(即次甲基碳-氢键)的环状化合物，(A3-2)具有次甲基碳原子的链状化合物。
作为上述在不饱和键的邻位具有碳-氢键的化合物(A4)，可以列举：(A4-1)在芳香性环的邻位(即苄位)具有甲基或亚甲基的芳香性化合物，(A4-2)在不饱和键(例如，碳-碳不饱和键、碳-氧双键等)的邻位具有甲基或亚甲基的非芳香性化合物等。
上述非芳香性环状烃(A5)包括(A5-1)环烷烃类和(A5-2)环烯烃类。
上述共轭化合物(A6)可以列举：共轭二烯类(A6-1)，α，β-不饱和腈(A6-2)，α，β-不饱和羧酸或其衍生物(例如，酯、酰胺、酸酐等)(A6-3)等。
作为上述胺类(A7)，可以列举伯或仲胺等。
作为上述芳香烃(A8)，可以列举至少具有1个苯环的芳香族化合物，优选至少多个(例如2～10个)苯环稠合的稠合多环芳香族化合物等。
作为上述直链烷烃(A9)，可以列举碳数为1～30左右(优选碳数1～20左右)的直链烷烃。
作为上述烯烃类(A10)，可以是任选具有取代基(例如，羟基、酰氧基等上述例举的取代基等)的α-烯烃和内烯烃中的任一种，也包括二烯等具有多个碳-碳双键的烯烃类。
上述具有被氧化部位的有机化合物可以单独使用，也可以将同种或不同种的物质中的2种以上组合使用。
本发明的氧化方法中，相对于作为基质使用的有机化合物100重量份，上述金红石型二氧化钛纳米粒子的使用量为例如1～10000重量份，优选10～5000重量份，进一步优选50～2000重量份左右。
本发明的方法中，在光照射下用分子态氧和/或过氧化物对作为基质的有机化合物进行氧化。作为照射光，通常使用低于380nm的紫外线，但根据二氧化钛的种类，也可以使用例如380nm以上直至650nm左右的长波长的可见光。
作为分子态氧，可以使用纯氧，也可以使用由氮气、氦气、氩气、二氧化碳等非活性气体稀释的氧气或空气。相对于作为基质使用的有机化合物1摩尔，分子态氧的使用量为例如0.5摩尔以上，优选1摩尔以上。多数情况下，使用相对于有机化合物过剩摩尔数的分子态氧。
作为过氧化物，无特别限定，可以使用过氧化物、氢过氧化物等的任一种。作为代表性的过氧化物，可以列举过氧化氢、过氧化氢异丙苯(Cumenehydroperoxide)、叔丁基过氧化氢、三苯基甲基氢过氧化物、叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰等。作为上述过氧化氢，可以使用纯过氧化氢，但从操作性的角度出发，通常以在适当溶剂，例如在水中稀释的形式(例如，30重量％过氧化氢水溶液)使用。相对于作为基质使用的有机化合物1摩尔，过氧化物的使用量为例如0.1～5摩尔左右，优选0.3～1.5摩尔左右。
本发明中，可以仅使用分子态氧和过氧化物中的一种，但通过将分子态氧和过氧化物组合使用，有时会大幅度地提高反应速度。
通过上述反应，由有机化合物生成相应的氧化裂解产物(例如，醛化合物)、醌类、过氧化氢、含羟基的化合物、羰基化合物，碳酸等含氧原子的化合物等。例如，由醇生成相应的羰基化合物(酮、醛)或羧酸等，由醛生成相应的羧酸等。此外，由金刚烷生成1-金刚烷醇、2-金刚烷醇、2-金刚烷酮等。而且，如果进一步进行氧化反应，则最终可以将有机化合物分解成二氧化碳和水。
反应产物可以通过例如过滤、浓缩、蒸馏、萃取、晶析、重结晶、柱色谱等分离方法或将其组合的分离方法进行分离纯化。此外，由二氧化钛纳米粒子构成的光触媒可以通过过滤容易地分离，分离的触媒可以根据需要在进行清洗等处理后，循环使用。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行更为具体的说明，但是本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
在涂布有特氟龙(注册商标)的高压釜中装入含有TiCl3(0.15M)、NaCl(5M)和PVP(商品名“PVP-K30”，分子量：40000，0.25mM)的50mL水溶液，在180℃的炉中进行水热处理10小时。将所得反应物离心分离，用去离子水冲洗，并在真空干燥机(真空炉)中干燥。
然后，用500W的超高压汞灯用光源装置(商品名“SX-UI501UO”，Ushio电机(株)制造)照射紫外线24小时，将表面残存或吸附的有机化合物除去。接着，减压下于60℃干燥6小时，得到TiO2(SH5-0.25PVP)。
实施例2～4
除了将PVP的浓度从0.25mM变为0.1mM(实施例2)、0.4mM(实施例3)、0.5mM(实施例4)以外，其它与实施例1相同，分别得到TiO2(SH5-0.1PVP、SH5-0.4PVP、SH5-0.5PVP)。
比较例1
除了不使用PVP以外，其它与实施例1相同，得到TiO2(SH5-0PVP)。
按照下述方法对实施例和比较例中所得的TiO2进行评价。需要说明的是，使用TiO2(商品名“MT-600B”，Tayca制造，比表面积25～35m2/g)作为对照。
<形态评价1>
向实施例1所得的TiO2(SH5-0.25PVP)水溶液(2g/L)中加入2-丙醇(0.52M)和H2PtCl6·6H2O(1mM)，制成悬浊液。从所得的悬浊液中完全除去氮气，然后，使用500W的超高压汞灯用光源装置(商品名“SX-UI501HQ”，Ushio电机(株)制造)照射紫外线24小时(1mW/cm2)。通过照射紫外线，TiO2粉末的颜色由白色变成灰色。由此得知Pt发生了光析出。然后，将悬浊液离心分离，用蒸馏水清洗，减压下于70℃干燥3小时，得到负载Pt的TiO2粉末。
向含有所得的负载Pt的TiO2粉末的水溶液(2g/L)中加入Pb(NO3)2(0.1M)，并加入硝酸将pH调节为1.0，使用500W的汞灯照射紫外线24小时(0.1W/cm2)，得到表面负载了Pt和PbO2的TiO2。另外，通过照射紫外线，粉末的颜色由灰色变为茶色。由此得知Pb2+离子被负载Pt的TiO2氧化成PbO2并析出。
使用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散型荧光X射线分析装置(EDX)和透射电子显微镜(TEM)对表面负载了Pt和PbO2的TiO2进行确认。结果可以确认Pt负载于TiO2的(110)面，PbO2负载于(001)面和(111)面。由此得知，金红石型TiO2中，氧化反应在新的露出面(001)和(111)面进行，还原反应在(110)面进行，氧化反应和还原反应完全分离(图2)。
<形态评价2>
使用XRD(粉末X射线衍射装置，商品名“JDX3500”，JEOL制造，Cu-Kα、)对实施例1～4和比较例1中所得的TiO2进行相鉴定。使用透射电子显微镜(TEM，商品名“H-9000NAR”，日立制造)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM，商品名“JSM-6701FONO”，JEOL制造)确认微细结构。在图3中，随着PVP浓度的上升而峰变强，因此可知依赖于PVP浓度的金红石型二氧化钛纳米粒子的结晶度上升。由图4和图5可知，随着PVP浓度的上升，新的露出面(001)的露出面积变大，同时，(111)面变小。
此外，TiO2的平均粒径(d)由下述所示的Scherrer方程式求出。
平均粒径(d)＝0.9λ/βcosθ
(式中，λ表示所用X射线的波长，β表示衍射峰的半峰宽，2θ表示衍射角)
进一步地，使用氮气吸附测定装置(商品名“Autosorb-1”，Quantachrome公司制造)，根据Brunauer-Emmett-Teller法(BET法)测定比表面积。
将上述结果总结于下表1中示出。
Figure BDA0000133285600000101
<光催化活性评价>
通过在气相中氧化乙醛或甲苯并测定生成CO2的量，对实施例1～4和比较例1中所得的TiO2的光催化功能进行评价。
使用泰德拉采样袋(AS ONE(株)公司制造)作为反应容器。将实施例1～4和比较例1中所得的TiO2100g分别在玻璃皿中铺开，装入反应容器中，将500ppm的乙醛饱和气体(或100ppm的甲苯饱和气体)吹入反应容器。气体和乙醛(或甲苯)达到平衡后，在室温(25℃)下进行光照射。光源使用500W的氙灯用光源装置(商品名“SX-UI501XQ”，Ushio电机(株)制造)，使用UV-35滤光器阻挡波长短于350nm的光线。进一步地，使用不锈钢极细丝制造的网作为光量调节用滤光器，将光量调节为30mW/cm2。
光照射开始后，使用附带甲烷转化炉的带有氢火焰离子化检测器的气相色谱(商品名“GC-8A”、“GC-14A”，岛津制作所制造)测定CO2的生成量(图6、7)。
根据以上内容得知，TiO2粒子的新露出面(001)的露出面积依赖于PVP浓度。而且，TiO2光催化功能不依赖于比表面积和结晶尺寸等表面积的大小，而是依赖于晶体的表面结构。原因在于，通过将激发电子和空穴分离，可以使再次结合延迟，能够发挥强催化作用。本发明的具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子，空穴位于(001)面，激发电子位于(110)面，空穴与激发电子完全分离，因而可以防止再次结合。由此可以发挥优异的光催化功能，发挥对有机化合物优异的氧化、分解作用。
工业实用性
本发明的金红石型二氧化钛纳米粒子可以发挥强氧化作用，因此，作为光触媒使用时，可以高效率地对有机物氧化，用于空气净化、脱臭、净水、抗菌、防污等目的有用。

Claims (5)

1.一种金红石型二氧化钛纳米粒子，其具有露出结晶面(001)。
2.一种金红石型二氧化钛纳米粒子的制造方法，该方法包括：在亲水性聚合物的存在下、于水性介质中对钛化合物进行水热处理，得到具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子。
3.根据权利要求2所述的金红石型二氧化钛纳米粒子的制造方法，其中，亲水性聚合物是聚乙烯吡咯烷酮。
4.一种光触媒，其由具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子构成。
5.一种有机化合物的氧化方法，该方法包括：在由具有露出结晶面(001)的金红石型二氧化钛纳米粒子构成的光触媒的存在下，于光照射下通过分子态氧或过氧化物对具有被氧化部位的有机化合物进行氧化。
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