纳米二氧化钛的制备与应用
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径 、 粒分布 集 中 ， 颗 可得 到不 同比表面积 或不 同晶型
的 系列 产 品。 １ ２ 液相台 成 法 ．
展前景。纳米二氧化钛（ ｉ ） Ｔ 是当前应用前景最为 广 阔 的一种纳 料材 料 。超 微 细二 氧化钛 是粒 径仅 为
１ －５ Ｉ． 有 屏 蔽 紫外 线 功能 和 产 生 颜 色 效 应 ０ ０ｎ 具 ｎ 的一种 透 明物质 。
ｎ
１ 工 业制 备 方 法
目前 工业 化 生 产 纳米 级 Ｔｉ 的方 法 有 气 相合 ２ ０ 成法（ 气相 氢氧焰 水解 法 ） 液相 合成 法 （ 胶 和 溶 胶法 及热水 解法 ）本 文将 作简 单介绍 。 ， １１ 气相 合成 法 ． 气相 法 制备 纳 米 粒 子 与纳 米 材 料 的方 法 有 ： 真 空蒸 发法 、 相化学 反 应法 、 离子 体 法 ， 中气相 气 等 其 化 学合成 法是 一种传 统 的方 法 。 １４ 年 德 国 ９１ ｕｓ 公 司率先 采用 气 相 四氯 化 ｓａ 硅 氧焰 水 解 制 备 白炭 黑 （ 米 级 的二 氧化 硅 ） 纳 。在 ２ 纪８ ０世 ０年代 中后 期 ， 相 氢 氧 焰 水 解法 （ ｅｏｉ 气 Ａ ｒｓ ｌ 法） 制备 纳米 级 Ｔ 开始 被应用 于 工业 生产 中 。 Ａｅ ｉ 是 全世 界 主要 生 产 纳 米材 料 的方 法 。 ｍｓ 法 ｌ 凝
应等性质 ， 而呈现出许多奇异的物理、 化学’ ， 性质 使 其在 磁性 材料 、 光学 材料 、 化 剂材 料 、 催 传感 器材料 、
医学 及生 物工 程材 料 、 高强 度 、 韧 性 材 料 、 高 电子 材 料 等众多 领域 具有 特别重 要 的应用 价值 和广 阔的发
ＴＯ 的表面整 洁、 ｉ， 纯度高 （９ ８ ９ ． ％以上） 易控 制粒 ，
～
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
化
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３ １
８ ｍ 的球形 颗 粒 ） ０Ｙ ｌ 易于在 水溶 液 中分 散 、 浮 的 悬
定性 、 热稳定性 、 耐化学腐蚀性和非迁 移性均很高 ， 可作为电池隔板 、 涂层材料 、 精密陶瓷 等 （ ） ３ 具有 很大的 比表面积， 很高的催化活性和高分散性 ， 以 可
再 经过脱 酸炉 脱酸 （ 附在 ＿Ｏ 表 面 的 ＨＣ） 吸 ｒ ２ ｉ １
Ｔｉ Ｃ ＋２ ｋ＝Ｔ Ｃ ｉｂ
后 ， 而 得到产 品 其生 产原 理如 下 ： 从 Ｔｉｋ＋２ ２ ｃ Ｈ ＋０２ ｉ２ ＨＣ 十 ＝Ｔ０ ＋４ １ 与其 它方 法 相 比， ｒｓ 法 有 以下 优 点 ： 料 Ａｅ ｉ ｏｌ 原 ＴＣａ获得 容易 ， ｉｌ 可挥 发 ， 水解 ， 提纯 ， 品 无 需 易 易 产 粉碎 ， 质 的浓 度 小 ， 成 粒 子 的凝 聚 少 ， 相 产 物 物 生 气
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２０ ０ ２年 ３月
纳 米 二 氧 化 钛 的制备 与应 用
李 炜 ． 择拥 云 （ 津渤 海职 业技 术 学 院 ， 津 ３０ ０ ） 天 天 ０４ ２
摘要 ： 综述 了纳米二氧 化铁粉体 的多种 制备 方法和 生产原理 ， 以及超微细二氧化铁的优越性 能特． 最和应
其 生 产 过 程 是 ： 精 制 过 的 氢 气 、 气 和 氯 化 物 将 空 （ Ｃ４蒸汽 以一定 的配 比进 入水 解 炉 高 温水解 ， ＴＩ１ ） 温 度 控制 在 １０℃ 以上 ， ８０ 生成 ＿Ｏ ｒ ２的气 溶 胶 ， 过 聚 ｉ 经 集冷 却 器 停 留一 段 时 间 即形 成 絮 凝 状 太 颗 粒 的
凝胶法、 喷雾干
［ ｉＯ ４ ）］ｎ ＥＯ ：［ Ｏ］ ：：， Ｔ（ ＣＨ９４ ：［ ｔ Ｈ ｎ Ｈ２ ＝３４ ３ 制得 的
Ｔｊ 凝 胶 在 １０ 干燥 ５ｈ后 ， 人 马 弗 炉 内 在 ０℃ 放 ５０ ０ ℃保 温 （ 烧 ）０ｈ 取 出后 自然 冷 却 至 室 温 ， 灼 １ ， 研
用。
关键词 ： 氧化铁 ； 二 制备 ； 纳米粉体 ； 超微 细氧化物 中圈分类号 ： １４ １ １ ＴＱ ３ ． — 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ８ ２ ７２ ０ ）２ ０ ３ ０ １０ 一ｔ６ （０ ２ ０ ０ ０— ３
近２ ０年以来 ， 纳米 材料 以其 特殊 的性能 和广 阔 的发展前 景 引起众 多科 学家 们 的广泛 关注 “ 米 ” 纳 本 身是 长度 计量单 位 ， Ｉ纳米 为 十亿 分 之一 米 ， 纳米
，
材料可 以理解 为包含纳米颗粒 和纳米 晶体等 的材 料 。纳米粒子是处于微观粒子和宏观物体之 间（～ １
１０ｍ ） ０ 的介 观系统 。 目前 ， 国际上 大致 认 为 ２ ０ ～１ ｍ 为纳 米颗 粒 的范 围 。纳 米材 料 以其 独 特 的 表 面 效应 、 尺寸效 应 、 子尺 寸效 应 和宏观 量子 隧道 效 小 量
通过 液 相制 备 纳 米材 料 的方法 主要有 沉 淀 法 、 氧化 加氢法 、 还原 法 、 热 法 、 胶 水 溶 燥法 、 冷冻 干燥法 等 。 这里 主要 介绍 溶胶 一凝 胶 法 （ｏ ｇ Ｓｌ ｄ法 ） 。此 法 是液相合 成 制备纳 米 Ｔ０ 的典 型方法 ， 生产 过 ｉ ２ 其 程是 以化 学 纯 的有 机 钛 酸 丁 酯 ［ （ Ｃ Ｈ９ 为前 ＴｉＯ ４ ） ］ 驱体， 将其 溶 于无水 乙醇 中 ， 缓慢加 水使 钛 酸丁酯水 解， 得到稳 定 的 ＿Ｏ 凝 胶 。生产 中原 料物 质的量 比 ｒ ２ ｉ
磨后即得 ＿Ｏ 纳米材 料 （ ｒ２ ｉ 粉体 ） Ｓ ｌ ｇｌ ｏ ｅ法制备 纳米 Ｔ０ 粉体具 有 设 备投 资 少 ， 粒 大 小 均 匀 （０ ｉ ２ 颗 ４
收 稿 日期 ：０ １ ２ ５ ２ ０ —１ —０
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２０ ０ ２年第 ２期
的 系列 产 品。 １ ２ 液相台 成 法 ．
展前景。纳米二氧化钛（ ｉ ） Ｔ 是当前应用前景最为 广 阔 的一种纳 料材 料 。超 微 细二 氧化钛 是粒 径仅 为
１ －５ Ｉ． 有 屏 蔽 紫外 线 功能 和 产 生 颜 色 效 应 ０ ０ｎ 具 ｎ 的一种 透 明物质 。
ｎ
１ 工 业制 备 方 法
目前 工业 化 生 产 纳米 级 Ｔｉ 的方 法 有 气 相合 ２ ０ 成法（ 气相 氢氧焰 水解 法 ） 液相 合成 法 （ 胶 和 溶 胶法 及热水 解法 ）本 文将 作简 单介绍 。 ， １１ 气相 合成 法 ． 气相 法 制备 纳 米 粒 子 与纳 米 材 料 的方 法 有 ： 真 空蒸 发法 、 相化学 反 应法 、 离子 体 法 ， 中气相 气 等 其 化 学合成 法是 一种传 统 的方 法 。 １４ 年 德 国 ９１ ｕｓ 公 司率先 采用 气 相 四氯 化 ｓａ 硅 氧焰 水 解 制 备 白炭 黑 （ 米 级 的二 氧化 硅 ） 纳 。在 ２ 纪８ ０世 ０年代 中后 期 ， 相 氢 氧 焰 水 解法 （ ｅｏｉ 气 Ａ ｒｓ ｌ 法） 制备 纳米 级 Ｔ 开始 被应用 于 工业 生产 中 。 Ａｅ ｉ 是 全世 界 主要 生 产 纳 米材 料 的方 法 。 ｍｓ 法 ｌ 凝
应等性质 ， 而呈现出许多奇异的物理、 化学’ ， 性质 使 其在 磁性 材料 、 光学 材料 、 化 剂材 料 、 催 传感 器材料 、
医学 及生 物工 程材 料 、 高强 度 、 韧 性 材 料 、 高 电子 材 料 等众多 领域 具有 特别重 要 的应用 价值 和广 阔的发
ＴＯ 的表面整 洁、 ｉ， 纯度高 （９ ８ ９ ． ％以上） 易控 制粒 ，
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３ １
８ ｍ 的球形 颗 粒 ） ０Ｙ ｌ 易于在 水溶 液 中分 散 、 浮 的 悬
定性 、 热稳定性 、 耐化学腐蚀性和非迁 移性均很高 ， 可作为电池隔板 、 涂层材料 、 精密陶瓷 等 （ ） ３ 具有 很大的 比表面积， 很高的催化活性和高分散性 ， 以 可
再 经过脱 酸炉 脱酸 （ 附在 ＿Ｏ 表 面 的 ＨＣ） 吸 ｒ ２ ｉ １
Ｔｉ Ｃ ＋２ ｋ＝Ｔ Ｃ ｉｂ
后 ， 而 得到产 品 其生 产原 理如 下 ： 从 Ｔｉｋ＋２ ２ ｃ Ｈ ＋０２ ｉ２ ＨＣ 十 ＝Ｔ０ ＋４ １ 与其 它方 法 相 比， ｒｓ 法 有 以下 优 点 ： 料 Ａｅ ｉ ｏｌ 原 ＴＣａ获得 容易 ， ｉｌ 可挥 发 ， 水解 ， 提纯 ， 品 无 需 易 易 产 粉碎 ， 质 的浓 度 小 ， 成 粒 子 的凝 聚 少 ， 相 产 物 物 生 气
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２０ ０ ２年 ３月
纳 米 二 氧 化 钛 的制备 与应 用
李 炜 ． 择拥 云 （ 津渤 海职 业技 术 学 院 ， 津 ３０ ０ ） 天 天 ０４ ２
摘要 ： 综述 了纳米二氧 化铁粉体 的多种 制备 方法和 生产原理 ， 以及超微细二氧化铁的优越性 能特． 最和应
其 生 产 过 程 是 ： 精 制 过 的 氢 气 、 气 和 氯 化 物 将 空 （ Ｃ４蒸汽 以一定 的配 比进 入水 解 炉 高 温水解 ， ＴＩ１ ） 温 度 控制 在 １０℃ 以上 ， ８０ 生成 ＿Ｏ ｒ ２的气 溶 胶 ， 过 聚 ｉ 经 集冷 却 器 停 留一 段 时 间 即形 成 絮 凝 状 太 颗 粒 的
凝胶法、 喷雾干
［ ｉＯ ４ ）］ｎ ＥＯ ：［ Ｏ］ ：：， Ｔ（ ＣＨ９４ ：［ ｔ Ｈ ｎ Ｈ２ ＝３４ ３ 制得 的
Ｔｊ 凝 胶 在 １０ 干燥 ５ｈ后 ， 人 马 弗 炉 内 在 ０℃ 放 ５０ ０ ℃保 温 （ 烧 ）０ｈ 取 出后 自然 冷 却 至 室 温 ， 灼 １ ， 研
用。
关键词 ： 氧化铁 ； 二 制备 ； 纳米粉体 ； 超微 细氧化物 中圈分类号 ： １４ １ １ ＴＱ ３ ． — 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ８ ２ ７２ ０ ）２ ０ ３ ０ １０ 一ｔ６ （０ ２ ０ ０ ０— ３
近２ ０年以来 ， 纳米 材料 以其 特殊 的性能 和广 阔 的发展前 景 引起众 多科 学家 们 的广泛 关注 “ 米 ” 纳 本 身是 长度 计量单 位 ， Ｉ纳米 为 十亿 分 之一 米 ， 纳米
，
材料可 以理解 为包含纳米颗粒 和纳米 晶体等 的材 料 。纳米粒子是处于微观粒子和宏观物体之 间（～ １
１０ｍ ） ０ 的介 观系统 。 目前 ， 国际上 大致 认 为 ２ ０ ～１ ｍ 为纳 米颗 粒 的范 围 。纳 米材 料 以其 独 特 的 表 面 效应 、 尺寸效 应 、 子尺 寸效 应 和宏观 量子 隧道 效 小 量
通过 液 相制 备 纳 米材 料 的方法 主要有 沉 淀 法 、 氧化 加氢法 、 还原 法 、 热 法 、 胶 水 溶 燥法 、 冷冻 干燥法 等 。 这里 主要 介绍 溶胶 一凝 胶 法 （ｏ ｇ Ｓｌ ｄ法 ） 。此 法 是液相合 成 制备纳 米 Ｔ０ 的典 型方法 ， 生产 过 ｉ ２ 其 程是 以化 学 纯 的有 机 钛 酸 丁 酯 ［ （ Ｃ Ｈ９ 为前 ＴｉＯ ４ ） ］ 驱体， 将其 溶 于无水 乙醇 中 ， 缓慢加 水使 钛 酸丁酯水 解， 得到稳 定 的 ＿Ｏ 凝 胶 。生产 中原 料物 质的量 比 ｒ ２ ｉ
磨后即得 ＿Ｏ 纳米材 料 （ ｒ２ ｉ 粉体 ） Ｓ ｌ ｇｌ ｏ ｅ法制备 纳米 Ｔ０ 粉体具 有 设 备投 资 少 ， 粒 大 小 均 匀 （０ ｉ ２ 颗 ４
收 稿 日期 ：０ １ ２ ５ ２ ０ —１ —０
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