納米tio2的制備與應(yīng)用-預(yù)覽頁
【正文】 作為新型涂料和光催化劑等大量應(yīng)用于精細化工中，還可以被用作電子陶瓷元件、光介子、氧化物半導體材料廣泛用于消除放射性廢物和環(huán)境污染物質(zhì)，以及回收貴金屬等。鈦白粉生產(chǎn)中傳統(tǒng)的硫酸法和氯化法無法制備納米級二氧化鈦，從現(xiàn)有的制備過程及反應(yīng)原理來看，最常用的原料有TiCl硫酸氧鈦、金屬醇鹽、有機鈦，納米級二氧化鈦的主要合成方法可分為氣相法和液相法。（2）TiCl4氣相氧化法該法基本原理是： TiCl4+O2→TiO2(s)+2Cl2(g)。該法工業(yè)上容易放大，產(chǎn)品粒徑分布窄，但容易腐蝕設(shè)備因而對設(shè)備的設(shè)計與維修要求較高。如日本出光興產(chǎn)公司以鈦醇鹽氣相水解，生產(chǎn)無定形超細TiO2系列產(chǎn)品，平均粒徑10～13nm，比表面積100～150m2/g。反應(yīng)原理是：Ti(OR)4(g)→TiO2+4ROH+2H2OROH+O2→CO2+H2O該法需要的反應(yīng)溫度高，生產(chǎn)出的TiO2粒子的捕集也是一技術(shù)難題。Ayllon課題組采用鈦酸丁酯的微波水解路徑合成了銳鈦礦型的TiO2粒子，他們將含氟的配合物在微波輻射下再水解，但制備的TiO2不顯示光催化活性。此外，也有以無機鈦鹽制備的溶膠法，如TiOSO4與堿液反應(yīng)得到TiO(OH)=沉淀，經(jīng)離心洗滌除去Na+，SO42等雜質(zhì)離子，再在酸性溶液中發(fā)生膠溶反應(yīng)：TiO(OH)2+H+→TiO(OH)+ + H2O再加陰離子表面活性劑如DBS變成凝膠，用有機溶劑二甲苯等萃取抽提，對得到的透明水合TiO2膠粒進行熱處理生成超細TiO2。液相中和反應(yīng)法常以鈦液與堿中和反應(yīng)得到無定形Ti(OH)4沉淀[14]。任莉等采用該法，以尿素為沉淀劑，水合TiO2為原料，制得粒徑為1015nm的TiO2粉體。水熱法能直接制得結(jié)晶良好的粉體，不需作高溫灼燒處理，避免了在此過程中可能形成的粉體硬團聚，而且通過改變工藝條件，可實現(xiàn)對粉體粒徑、晶型等特性的控制。近年來, 出現(xiàn)了用微乳液法制備金紅石型TiO2 納米材料的報道。W/O型微乳液是在表面活性劑作用下，水溶液高度分散在油相中形成低粘度的熱力學穩(wěn)定體系。 納米TiO2的應(yīng)用 化纖用的二氧化鈦，是二氧化鈦顏料的一個非常重要的品種?？咕w維和除臭纖維就是其中的一種?！ ∪魏味趸伓季哂幸欢ǖ奈兆贤饩€功能，及優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、無毒性等性能?！ 〕毝趸伒牧綖?0nm50nm，呈透明狀，因此在阻擋紫外線、透過可見光以及安全性方面具有一般化妝品原料所不具備的許多優(yōu)良特性和功能。其結(jié)晶構(gòu)造為無定形，粒子呈球狀，平均粒徑有20nm、40nm和60nm幾個品種。但它們存在著耐熱性差、易揮發(fā)、易分解產(chǎn)生有害物、安全性較差等缺點?！ ?2)、國內(nèi)外研究與應(yīng)用事例 利用納米TiO2作抗菌材料的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，以下僅舉一些重要的例子加以說明。其制造工藝是先將TiO2加水制成漿料涂在陶瓷表面上，高溫鍛燒即得到了1μm厚的光催化TiO2薄膜產(chǎn)品。他們將大腸桿菌和TiO2混合液在大于380nm的光線照射下，發(fā)現(xiàn)大腸桿菌以一級反應(yīng)動力學方程被迅速殺死。該燈表面涂上了光催化殺菌劑TiO2，能分解燈表面的油漬、空氣中的菌類異臭等。日本石原公司與豐田汽車公司和Equos研究公司聯(lián)合開發(fā)成功利用TiO2光催化反應(yīng)高效率地除掉空氣中的有害成份如NOx、甲醛等。90年代初，通過技術(shù)攻關(guān)，改變了原來只有硫酸法工藝，僅能生產(chǎn)低檔銳鈦型二氧化鈦的落后現(xiàn)狀。由于現(xiàn)有傳統(tǒng)的硫酸法和氯化法都無法生產(chǎn)出納米級二氧化鈦的生產(chǎn)仍大部分集中在普通級的鈦白
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1