纳米二氧化钛及其应用现状和发展前景

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பைடு நூலகம்
ＴＯ。 ， 过光 敏材 料 修饰 成为 优 良的光 电转 化 材 ｉ 膜 经 料 。取 得 了太 阳光下光 电转 化效 率达 ７ １ 的结果 。 ． 以纳米 Ｔｉ 为 原料 的太 阳能 电池 成本 低廉 ， 作 工 Ｏ。 制
艺简单 。
３ ５ 纳 米 Ｔ Ｏ２ 其它功能 ． ｉ 的
２ ３ 沉 淀 法 ．
用前景。 １ 纳 米 Ｔ ０。 ｉ 的性 质
纳 米 二氧 化 钛俗 称纳 米 钛 白粉 ， 粒 尺寸 在１ 颗 — １０ ０ 纳米 ， 它主要有两种结晶形态 ： 锐钛型和金红石
型 。金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致 密， 有较高的硬度、 密度、 介电常数及折射率。 纳米 ＴＯ 粉体具有以下特性 ： 比表 面积大 Ｉ ｉ。 ① ②表面张力大 ， ⑧熔点低； ④磁性强 ； ⑤光吸收性能 好 ， 吸收紫外线能力强； 且 ⑥表 面活性大 ； ⑦导热性 能好 ， 在低温或超 低温下几乎没 有热阻， ⑧分 散性 好Ｉ ⑨没有硬度 Ｌ 具有生物惰性和化学惰性 ， 不会发 生光腐蚀和化学腐蚀。而且便宜 。 ２ 纳 米 ＴＯ２ ｉ 的制 备 目前 ， 制备纳 米 ＴＯ 的方法很多 ， ｉ。 主要有气相 法 ， 相法和 固相热解法。尽管气相法制备 的纳米 液 ＴＯ。 ｉ 粉体 纯 度 高 、 粒度 小 、 分散 性 好 ， 单 但其 制 备设 备复杂、 能耗大、 成本高等缺点严重制约了气相法的 应 用 和发 展 。而 液 相法具 有 合成 温度 低 、 设备 简单 、 易操作、 成本低等优点， 目前实验室和工业上广泛 是
纳米 Ｔ Ｏ 粉体技术是近 二十年来发展起来 的 ｉ。 项高新技术 。 它通常是指颗粒尺寸在１ ｏ 纳米 —１ｏ 的固体颗粒材料 。 因其具有强烈的表面效应、 体积效 应、 量子效应和宏观量子隧道效应等特性使其在声、 光、 磁 、 电、 热等许多方面具有独特的性能。 纳米技术 的悄然兴起 ， 引起世界各国的广泛关注和重视 。 它在 许多方面 已经得到了成功的应用并且具有广阔的应
３ １ 杀 菌及 自清 洁功 能 ． ．
纳米 ＴＯ 在紫外线作用下产生 的活性氧可 以 ｉ。 杀灭细菌 ， 因此纳米 ＴＯ 是无机杀菌剂， ｉ 用于农用 土壤杀菌 、 卫生陶瓷、 水处理、 空气净化、 抗菌纤维 、
内蒙 古 石 油４ ｒ Ｌ－ － －
口腔卫 生 等 。纳 米 二氧 化 钛抗 菌 特 点 ： 纳 米 ＴＯｚ ① ｉ 为无机成分 ， 本身为 白色。 对人体安全无毒 。 抗菌 ②
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内 蒙古 石 油 化 工
纳： 米二氧化钛及其 应用现状和发展 前景
杨 晓 芬
（ 内蒙古科技大学包 头师范学院化学学院 ， 内蒙古 包头 ０４３） １００
摘
要： 本文介 绍 了纳米 Ｔｉ 的性质 、 Ｏ２ 制备及 它 的 广泛 用途 。并对 纳米 Ｔ Ｏ２ ｉ 的发展 应 用前 景进 行
了展 望 。
关 键词 ： 米 Ｔｉ ； 质 ； 纳 Ｏ２性 制备 ； 用途 ； 望 展 中图分 类 号 ＴＱ７ ９ 文 献标 识码 ： ９ —１ Ａ
文章 编 号 ：０ ６ ７ ８ （Ｏ １１一 ｏ２— ０ １０— ９１２ １ ）４ ０５ ２ 以硫 酸氧 钛 为原 料 ， 酸使 其形 成溶 胶 ， 加 经表 面
２ １ 胶溶 法 ．
收稿 日期 ：０ １一Ｏ —１ ２ １－ ５ ６
２ ３１ 直接沉淀法。 ．． 该法操作简单易行 ， 产品成本 较低， 对设备 、 技术要求不太苛刻 ， 但沉淀洗涤 困难， 产品中易引入杂质， 而且粒子分布较宽。 ２３ ． ～ 均匀沉淀法。 均匀沉淀法是利用某一化学反 应使溶液中的构晶离子由溶液 中缓慢均匀地释放出 来， 在该法中， 加入沉液剂 （ 如尿 素）不立刻与被沉 ， 淀物质发生反应 ， 而是通过化学反应使沉淀剂在整 个溶液 中缓慢生成 。该法得到的产品颗粒均匀、 致 密， 便于过滤洗涤 ， 目前工业化看好的一种方法 。 是 ３ 纳米 Ｔｉ 的功 能及 应 用 Ｏ。 纳米Ｔ Ｏ 具有十分宝贵的光学性质 ， ｉ。 在汽车工 业及诸多领域都显示 出美好的发展前景 。 纳米Ｔ Ｏ ｉ。 还具有很高的化学稳定性、 热稳定性 、 无毒性、 超亲 水性、 非迁 移性 ， 且完全可以与食品接触 ， 以被广 所 泛应用于抗紫外材料 、 纺织、 光催化触媒 、 洁玻璃、 自 防晒霜、 涂料、 油墨、 食品包装材料、 造纸工业、 航天 工 业等 。
一
活性剂处理 ， 到浆状 胶粒， 得 热处理得到纳米 ＴＯ。 ｉ 粒子 。 该工艺的优点是原料来源广， 产品成本低 。 工 艺工序要求严格。
２ ２ 溶 胶 一凝胶 法 ．
溶胶 一凝胶法， 以有机或无机盐为原料 ， 是 在有
机介 质 中进行 水解 、 聚反 应 ， 缩 使溶 液经溶 胶 一凝 胶 化过 程 得到 凝胶 ， 凝胶 经加 热 （ 或冷 冻 ） 燥 、 干 锻烧 得 到产 品 。 该法得 到 的 粉末均 匀 ， 分散 性好 ， 纯度 高 ， 煅 烧 温度 低 ， 应 易控制 ， 反应 少 ， 艺操 作简 单 ， 反 副 工 但 原 料成 本较 高 。
能力强 ， 抗菌范 围广 。 无臭味、 ③ 怪味， 气味小。 ④热 稳定性与耐热性好 ， 不燃烧 。 ⑤即时性好 。 由于纳米 ＴＯ 膜 光 照可 产 生 良好 的超亲 水性 ， ｉ 因此 它也 是 自
采 用 的制 备 纳米 粉体 的方 法 。
液相法是 选择可溶 于水 或有机溶剂 的金属 盐 类， 使其溶解 ， 以离子或分子 状态混合均匀 ， 并 再选 择一种合适的沉淀剂或采用蒸发、 结晶、 升华、 水解 等过程 ， 将金属离子均匀沉积或结晶出来 ， 再经脱水 或 热分 解 制得 粉体 。它有 以下几种 方 法 。