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1. WO2010072688 - NANOPARTIKULARE TITANDIOXID-PARTIKEL MIT KRISTALLINEM KERN, EINER SCHALE AUS EINEM METALLOXID UND EINER AUSSENHAUT, DIE ORGANISCHE GRUPPEN TRÄGT, SOWIE VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG

Veröffentlichungsnummer WO/2010/072688
Veröffentlichungsdatum 01.07.2010
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2009/067574
Internationales Anmeldedatum 18.12.2009
IPC
C01G 23/053 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
01Anorganische Chemie
GVerbindungen der von den Unterklassen C01D oder C01F105
23Verbindungen des Titans
04Oxide; Hydroxide
047Titandioxid
053Herstellung durch nasse Verfahren, z.B. Hydrolyse von Titansalzen
C09C 1/36 2006.01
CChemie; Hüttenwesen
09Farbstoffe; Anstrichstoffe; Polituren; Naturharze; Klebstoffe; Zusammensetzungen, soweit nicht anderweitig vorgesehen; Anwendungen von Stoffen, soweit nicht anderweitig vorgesehen
CBehandlung von anorganischen Stoffen, außer von faserigen Füllstoffen, zum Erhöhen ihrer pigmentierenden oder füllenden Eigenschaften; Herstellung von Ruß
1Behandlung von bestimmten anorganischen Stoffen außer faserigen Füllstoffen; Herstellung von Ruß
36Verbindungen des Titans
H01L 41/09 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
41Piezoelektrische Bauelemente allgemein; Elektrostriktive Bauelemente allgemein; Magnetostriktive Bauelemente allgemein; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Bauelemente oder von Teilen davon; Einzelheiten dieser Bauelemente; Einzelheiten dieser Bauelemente
08Piezoelektrische oder elektrostriktive Bauelemente
09mit elektrischer Eingangsgröße und mechanischer Ausgangsgröße
CPC
B82Y 30/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
82NANOTECHNOLOGY
YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
30Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
C01G 23/053
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
23Compounds of titanium
04Oxides; Hydroxides
047Titanium dioxide
053Producing by wet processes, e.g. hydrolysing titanium salts
C01P 2002/86
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
2002Crystal-structural characteristics
80defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
86by NMR- or ESR-data
C01P 2004/64
CCHEMISTRY; METALLURGY
01INORGANIC CHEMISTRY
PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
2004Particle morphology
60Particles characterised by their size
64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
C09C 1/3661
CCHEMISTRY; METALLURGY
09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES
1Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers
36Compounds of titanium
3607Titanium dioxide
3653Treatment with inorganic compounds
3661Coating
C09C 1/3684
CCHEMISTRY; METALLURGY
09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES
1Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers
36Compounds of titanium
3607Titanium dioxide
3684Treatment with organo-silicon compounds
Anmelder
  • FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • HERBIG, Bettina [DE]/[DE] (UsOnly)
  • SCHOTTNER, Gerhard [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • HERBIG, Bettina
  • SCHOTTNER, Gerhard
Vertreter
  • OLGEMÖLLER, Luitgard
Prioritätsdaten
09161600.329.05.2009EP
10 2008 062 969.323.12.2008DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) NANOPARTIKULARE TITANDIOXID-PARTIKEL MIT KRISTALLINEM KERN, EINER SCHALE AUS EINEM METALLOXID UND EINER AUSSENHAUT, DIE ORGANISCHE GRUPPEN TRÄGT, SOWIE VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG
(EN) NANOPARTICULATE TITANIUM DIOXIDE PARTICLES WITH A CRYSTALLINE CORE, A METAL-OXIDE SHELL AND AN OUTER SKIN CONTAINING ORGANIC GROUPS, AND METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF
(FR) NANOPARTICULES DE DIOXYDE DE TITANE AVEC UN CŒUR CRISTALLIN, UNE ÉCORCE FAITE D'UN OXYDE MÉTALLIQUE ET UNE PEAU EXTERNE QUI PORTE DES GROUPES ORGANIQUES, AINSI QUE PROCÉDÉ POUR SA FABRICATION
Zusammenfassung
(DE)
Die vorliegende Erfindung betrifft Partikel mit einem kristallinen Kern aus Titandioxid mit einem durchschnittlichen Durchmesser, gemessen mittels XRD/Scherrer-Methode, von ≤ 30 nm, einer Schale aus einem Metalloxid, das keine photokatalytischen Eigenschaften besitzt, sowie einer Außenhaut, die organische Reste trägt. Die Herstellung einer Suspension dieser Partikel erfolgt günstigerweise durch ein Verfahren, das die folgenden Schritte umfasst: Das Bereitstellen einer Dispersion von mit organischen Gruppen oberflächenmodifizierten, kristallinen Titandioxid-Partikeln mit einem Durchmesser von durchschnittlich ≤ 30nm in einer Lösung, die eine gelöste, hydrolytisch kondensierbare Verbindung eines Metalls M enthält, dessen Oxid die genannte Schale bilden soll, wobei als Lösungsmittel ein organisches Lösungsmittel oder ein Gemisch eines organischen Lösungsmittels und Wasser eingesetzt wird, und das Einstellen des pH-Werts der Lösung derart, dass eine vollständige Deagglomeration der Nanopartikel erfolgt, das Rühren der Dispersion in Gegenwart einer für die hydrolytische Kondensation der gelösten, hydrolytisch kondensierbaren Verbindung des Metalls M ausreichenden Wassermenge, bis die organischen Bestandteile, mit denen die modifizierten TiO2-Partikel belegt waren, verdrängt und eine oxidische Schale des Metalls M gebildet ist, und, nach vorzugsweise zumindest teilweisem Entfernen des Lösungsmittels/ Wassers aus dem so erhaltenen Produkt, das Zugeben einer die Oberfläche der oxidischen Schale modifizierenden Komponente und das Bewirken des Entstehens einer Außenhaut, die organische Gruppen aufweist, mit Hilfe dieser Komponente auf den Partikeln.
(EN)
The present invention relates to particles with a crystalline titanium dioxide core having an average diameter, measured by way of XRD/Scherrer method, of ≤ 30 nm, a metal-oxide shell with no photocatalytic properties, and an outer skin containing organic radicals. A suspension of said particles is manufactured inexpensively using a method comprising the following steps: preparing a dispersion of crystalline titanium dioxide particles having a mean diameter of ≤ 30nm, the surface of said particles having been modified with organic groups, in a solution containing a dissolved, hydrolytically condensable compound of a metal M whose oxide is to form said shell, wherein an organic solvent or a mixture of an organic solvent and water is used as the solvent, and wherein the pH of the solution is adjusted such that the nanoparticles are completely deagglomerated; stirring the dispersion in the presence of an amount of water sufficient enough that the dissolved hydrolytically condensable compound of metal M hydrolytically condenses to the point where the organic components present in the modified TiO2 particles are displaced and an oxide shell of the metal M is formed, and; after removing the solvent/water, preferably at least partially, from the product so obtained, adding a component that modifies the surface of the oxide shell and; with the aid of said component causing an outer skin to form on the particles, said skin comprising organic groups.
(FR)
La présente invention porte sur des particules comprenant un cœur cristallin de dioxyde de titane avec un diamètre moyen, mesuré par la méthode diffraction des rayons X (XRD)/Scherrer, de ≤ 30 nm, une écorce d'un oxyde métallique, qui ne possède pas de propriétés photocatalytiques, ainsi qu'une peau externe qui porte des restes organiques. La fabrication d'une suspension de ces particules est obtenue de façon avantageuse par un procédé qui comprend les étapes suivantes : la préparation d'une dispersion de particules cristallines de dioxyde de titane, modifiées en surface par des groupes organiques, ayant un diamètre en moyenne ≤ 30 nm dans une solution, qui contient un composé d'un métal M condensable par hydrolyse dissous, dont l'oxyde doit former l'écorce décrite, un solvant organique ou un mélange d'un solvant organique et d'eau étant utilisé en tant que solvant, et l'ajustement de la valeur de pH de la solution de telle sorte qu'une désagglomération complète des nanoparticules se produise, l'agitation de la dispersion en présence d'une quantité d'eau suffisante pour la condensation hydrolytique du composé condensable par hydraulyse dissous, du métal M, jusqu'à ce que les composants organiques avec lesquels les particules de TiO2 modifiées étaient chargées, soit déplacés et une écorce oxydée du métal M soit formée, et, après de préférence au moins une élimination partielle du solvant/de l'eau à partir du produit ainsi obtenu, l'addition d'un composant modifiant la surface de l'écorce oxydée et l'obtention de la formation d'une peau externe qui présente des groupes organiques, à l'aide de ces composants sur les particules.
Auch veröffentlicht als
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