精细化工ppt

人 造 齿 科 材 料 光纤材料
10.2 精细陶瓷
陶瓷：具有一定强度，但含有较多气孔的未完全 烧结的制品。 精细陶瓷：采用高度精选的原料，具有精确控
制的化学组成，按照便于控制的制造技术加工的，
便与进行结构设计并且具有优异特性的陶瓷。
分类：结构陶瓷又称工程陶瓷（如高强度耐高温 陶瓷）和功能陶瓷（如压电陶瓷、介电陶瓷）。
精细陶瓷：因其特有的耐高温、耐化学腐蚀、
耐摩擦等优异性能在功能材料领域所占份额越来 越大。
膜技术：是一种新型高效分离技术，无机陶瓷
膜因其特有的化学稳定性、耐高温性、生物惰性 在食品、化工、生物以及环保方面有非常好的应 用前景。
无机多孔材料：各种性能独特的多孔材料在石
油化工、精细化工、日用化工、能源、环境保护 等领域发挥着重要的作用。
10.1.1纳米二氧化钛
纳米二氧化钛：又称超细二氧化钛，粒径只 有普通TiO2的1/10，一般只有10~15nm，颗 粒呈棒状。 性质：化学性质稳定无毒；屏蔽紫外线；光 电转换性能；较高的光催化活性。 用途：用做护肤品（如防晒霜）、作为光电 电池材料；处理污水和抗菌材料。
锂电池专用纳米二氧化钛
金红石纳米二氧化钛CAS
有天然沸石、人工合成分子筛、传统的硅铝组成 的微孔材料和微孔手性催化材料。
天 然 沸 石
微孔滤膜
沸石分子筛：
人 工 合 成 分 子 筛
硅铝骨架的沸石分子筛
分子筛的合成：
一般采用水热合成法，即合成分子筛的基本起 始物料在溶剂中在一定的温度和压力下反应晶 化成所需分子筛。
分子筛的特性与应用：
具有特殊的三维空间结构、大的比表面积、均 匀的孔道尺寸、规则的笼结构以及优良的离子 交换能力和选择吸附能力。在环境治理、工业 催化、陶瓷工业和能源开发等有广泛应用。
性、可加工性、安全性等。
分类：天然抗菌剂、有机抗菌剂、无机抗菌剂。
无机抗菌剂：大多数重金属及其化合物（如Ag、Hg、 Cu、Zn）；光催化半导体陶瓷材料（将SiO2、ZnO、 Fe2O3等粉料加入到陶瓷料制成）
无机抗菌剂的应用和制备
应 用：广泛用于日用品、家电制品、建筑材料、
瓷用品及纤维制品，制得多种带有“抗菌卫生” 自洁功能的材料。
10.1.2 超细氧ຫໍສະໝຸດ Baidu铁粉
超细氧化铁粉由于粒子细化，相较于传统的氧 化铁粉末，具有明显的体积效应和表面效应和更优 良的耐候性、耐光性、紫外线吸收和屏蔽效应及特 殊的催化和吸附性能等。 用途：磁性液体、高密度磁记录材料、药物载体、 电磁波吸收材料、汽车尾气催化剂。 制取：液相法（如沉淀水解法、溶胶-凝胶法、微 乳液发）、固相法（如机械粉碎法、热分解法） 和气相法。
制 备： 抗菌沸石：由分子筛与抗菌金属离子进行离子交
换制得。
银系抗菌功能陶瓷：将Ag3PO4和载银磷酸三钙
引入陶瓷釉料中，经施釉和烧结后制得。
TiO2光催化陶瓷：以钛酸乙酯为原料，经 溶胶-凝胶过程在陶瓷表面覆盖一层TiO2光 催化膜后加热而成。
10.4无机多孔材料
微孔材料：孔径小于2nm的多孔材料，主要
10.5无机膜材料
无机膜：由无机材料如经书、金属氧化物、 陶瓷、多空玻璃、分子筛、无机高分子材料 等制成的固体膜。 分类： 材料：陶瓷膜、金属膜、分子筛膜、多空玻 璃膜等； 结构：多孔膜和致密膜； 孔径：微滤膜、超滤膜。
分子筛膜性质和功能： 具有良好的吸附、分离、渗透功能，具 有反应和分离的双重功能。
其它多孔材料
介孔材料：孔径介于2~50nm的多孔材料，分
为有序介孔材料和无序介孔材料。 介孔材料合成：介孔结构的形成、模板剂的脱除
普通介孔碳 (左) 和介孔空心碳球 (右）
大孔材料：孔径在波长范围内，50nm至几百纳
米。 优良的催化剂载体，也广泛用于分离、吸 附。
(a) 树脂的粒度与其分布状态(b) 大孔树脂的表面结构形态
超细氧化铁
磁性液体
10.1.3 纳米氧化铝粉
特 性：高硬度、高强度、耐热和耐腐蚀等。广泛
用于精细陶瓷、复合材料和催化剂等领域。
应用前景：
陶瓷材料、医用复合材料、光学材料、催化剂 及其载体、半导体材料等。
制备方法：
溶胶-凝胶法、液相沉淀法、容积蒸发法、化学 气相沉积法、相转移分离法。
透明陶瓷做的高压钠灯
功能陶瓷的主要品种和用途
（1）电解质陶瓷：电绝缘陶瓷、介电陶瓷 （2）压电陶瓷：把机械能转化为电能或把 电能转化为机械能的陶瓷材料。 （3）半导体敏感陶瓷：热敏半导体陶瓷、 气敏半导体陶瓷、湿敏半导体陶瓷、压敏 半导体陶瓷。
结构陶瓷的主要品种和用途
（1）氧化锆陶瓷: 用于制备各种相变的增韧
的结构陶瓷产品如热机零件、阀门等。
用作隐身材料
10.1.4 纳米二氧化硅
纳米二氧化硅较于粗粒的二氧化硅比表面积大 大增加，表面活性增强，在光学、热学和电学方面 有了很大的改善。
用 途：作层间介质材料、塑料封装材料的添加
剂；在生物医学中用于生物细胞分离，人造齿科材 料；在光学领域作光纤材料、红外反射材料。二氧 化硅气溶胶微球对氘氚有良好的吸附性，为惯性约 束聚变实验研制高效益靶提供了新途径。
（2）碳化硅陶瓷：作发热元件材料、耐火材
料、做热交换器等。
（3）氮化硅陶瓷：耐热耐磨元件、耐腐蚀耐
冲击材料、高温结构材料等。
（4）耐高温的可加工的延性Ti3SiC2陶瓷
10.3无机抗菌材料
抗菌剂：具有抑制和杀灭细菌、防腐及消毒等抑制微 生物相关作用的化学物质。 要求：高效抗菌能力、广谱抗菌性、持效性、耐气候
第十章 无机功能材料
（李超）
精细陶瓷
无 机 多 孔 材 料
10.1 超细及纳米粉体
纳米微粒：颗粒尺寸为。纳米量级的超 细微粒，尺寸一般在1~100nm，也称超 微颗粒。 纳米粒子性质：平均粒径小、表面原子 多、表面积大和表面能大；量子尺寸效 应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子 效应。
应用前景：
（1）化学反应和催化（比表面积大，活 性中心多，催化效率高） （2）化工和轻工（护肤用品、产品包装 材料、纳米纺织材料、功能性涂层等） （3）其他领域（纳米陶瓷材料、医学与 生物工程、纳米磁性材料、纳米半导体 材料等）
分 子 筛 膜 的 结 构
10.6 无机功能材料展望
无机功能材料具有独特的物理化学和生物
功能，在社会各个领域都有越来越多的应用。
无机纳米材料：具有许多崭新的物理、化学等性
能，在磁性材料、电子材料、催化、传感、陶瓷 增韧、医药等领域有广阔的应用前景。
无机抗菌材料：需求逐年增加，它的正确使用，
可有效解决细菌污染、交叉感染等问题，起到长 效消毒、预防疾病的作用。