【正文】 恩師之情，溢于言表，且如和風細雨潤物無聲。 該法制備的TiO2粉體具有晶粒發(fā)育完整、原始粒徑小、分布均勻、顆粒團聚較少的特點。其化學反應(yīng)式為:生產(chǎn)工藝流程示意圖為【１４】： TiOSO4水解法制備納米Ti02的工藝流程圖 日本帝國化工公司的SIT系列產(chǎn)品和芬蘭凱米拉公司的LTVTitan系列產(chǎn)品就是通過這種工藝生產(chǎn)的。 這種工藝的特點是操作溫度較低，能耗小，對材質(zhì)要示不是很高，并且可以連續(xù)化生產(chǎn)，缺點是原料鈦醇鹽昂貴，不能直接合成金紅石型納米二氧化鈦。納米超細二氧化欽粉體的制備方法，可以概括為氣相法和液相法。采用二氧化鈦光催化技術(shù)，主要是多相多元催化，能夠保證在常溫常壓下把多種有害有味氣體分解為無害無味物質(zhì)。 廢水處理功能 光催化降解水中有機污染物是一項新興的水處理技術(shù)。在光催化治療癌癥方面，研究表明，TiO2受光激發(fā)生成的從上述反應(yīng)式可知，吸附于表面的氧及水合懸浮液中的OH、H20等均可產(chǎn)生(當將納米TiO2顆粒涂覆于金屬表面或作光陽極與金屬相連時，在紫外光照射下，TiO2顆粒的價帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，導(dǎo)帶上的光生電子會向金屬轉(zhuǎn)移，使金屬的電極電位降低而達到防銹目的。光電子能譜(UPS)和IPS研究結(jié)果表明：在6eV所對應(yīng)的全充滿的價帶是由O2P軌道組成，而空的導(dǎo)帶由Ti的3d，4s和4p軌道組成，Ti3d決定導(dǎo)帶的較低位置。陳麗瓊掣【8】人制備了摻銀的納米Ti02光催化改性涂料，研究結(jié)果表明該涂料在可見光下去除有機物性能突出，％％，而且可大大降低VOC、甲醛、重金屬等有害物質(zhì)含量。當二者接觸時．電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，從費密能級高的Ti02轉(zhuǎn)移到費密能級低的金屬，直到二者費密能級相匹配。 醫(yī)療和藥物表面改性后代納米磁性氧化鐵顆粒用于可控藥物運輸。 一維，指空間有兩維均處于納米尺度，如納米絲、納米棒、納米管等。 納米TiO2光催化氧化殺菌具有顯著的優(yōu)點:無需昂貴的氧化試劑，空氣中的氧就可作為氧化劑；而二氧化鈦催化劑價格低廉，無毒，化學及光化學性質(zhì)穩(wěn)定；自然光中的紫外光就可作為光源激發(fā)催化劑， 因此無需能源， 系統(tǒng)維護費用低；氧化還原反應(yīng)無選擇性，可以殺滅大多數(shù)的微生物。25參考文獻21 共沉淀法(液相沉淀法)13 空氣凈化功能11 半導(dǎo)體性能9 最后，從兩個不同方面來介紹納米二氧化鈦的制法。 method of preparation 目 錄1前沿196液相法24 微乳法納米TiO2光催化技術(shù)始于 1972年Fujishima和Hondar做的關(guān)于光輻照二氧化鈦可持續(xù)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的研究。 納米材料是指由納米結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的任何類型的材料，一般泛指1—l00 nm的顆粒，是納米科技領(lǐng)域最富有活力，研究內(nèi)涵十分豐富的學科。圖11納米結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域納米粉體的分散和表面改性【１５】被廣泛應(yīng)用在眾多領(lǐng)域中，歸納如下。 目前，增強納米TiO2對可見光響應(yīng)性的改性方法主要有以下幾種：貴金屬沉積法、金屬／非金屬離子摻雜、半導(dǎo)體復(fù)合等。對Ti02進行改性的過渡金屬元素中尤其以鐵元素改性最多。銳鈦礦和板鈦礦到金紅石的相轉(zhuǎn)化溫度一般為500—600℃。納米TiO2粒徑很小，因而活性較大，吸收紫外線的能力很強。選用合適的俘獲劑或表面空穴來俘獲電子或空穴，電子和空穴的復(fù)合就會受到抑制，隨即發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 抗菌功能抗菌涂料人類環(huán)境中存在各種爭樣的有害微生物，微生物大量繁殖，對人體健康構(gòu)成威脅，并產(chǎn)生不良的氣味和污斑等?？咕w維 在抗菌產(chǎn)品中，內(nèi)衣、鞋襪、手術(shù)服、護士服、繃帶、尿布、床單及兒童服裝等纖維制品的生產(chǎn)加工得到人們的關(guān)注二次世界大戰(zhàn)中，德軍由于穿用經(jīng)抗菌加工的軍服而減少了傷員的細菌感染抗菌纖維是將微粉（含有納米TiO2和SiO2等)摻入天然材料、聚合物或長絲中而紡制出的，具有抗菌和除臭功能自1982年以來，日木相繼開發(fā)出多種除臭纖維，而且新產(chǎn)品不斷問世。在室內(nèi)，在暖氣、空調(diào)和制冷系統(tǒng)中加入納米Ti02，能夠消滅、分解或清除室內(nèi)裝飾材料釋放的甲醛、氨氣和苯等以及大氣環(huán)境中常見的氮氧化物和硫氧化物，有效凈化室內(nèi)空氣，促進人體健康【４】。日木在抗菌制品開發(fā)方而居世界領(lǐng)先地位，盡管我國已開始著手此方而的研究和應(yīng)用，但尚屬起步階段。通過改變反應(yīng)區(qū)內(nèi)各種蒸氣的停留時間、摩爾比、流速、濃度以及反應(yīng)溫度來調(diào)節(jié)納米二氧化鈦的粒徑和粒子形狀。（1)TiCl4堿中和水解法該法以TiCl4為原料，用水稀釋到一定濃度，再加入堿性溶液進行中和水解，沉淀析出TiO?H2O過濾、干燥、鍛燒處理后即得納米二氧化鈦其化學反應(yīng)式為:生產(chǎn)工藝流程示意圖為【１３】：TiCl4堿中和水解法制備納米Ti04的工藝流程圖 美國的Tiolide公司便是利用這種方法合成針狀金紅石納米二氧化鈦產(chǎn)品，日本石原產(chǎn)業(yè)公司生產(chǎn)的TTo系列納米二氧化鈦產(chǎn)品可能也是利用這種方法生產(chǎn)的。水熱法制備納米粉體是在內(nèi)襯耐腐蝕材料（如聚四氟乙烯)的密閉高壓釜里，采用水溶液作為反應(yīng)介質(zhì)，通過對反應(yīng)容器加熱，創(chuàng)造一個高溫、高壓反應(yīng)環(huán)境，使前驅(qū)物在水熱介質(zhì)中溶解，進而成核、生長、最終形成具有一定粒度和結(jié)晶形態(tài)的晶粒。目前這種方法正處在研究活躍時期，還需深入研究微乳液的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，尋求成本低、易回收的表面活性劑，建立適合工業(yè)化的生產(chǎn)體系?！蔽岣醒浴叭街畠?nèi)，必有吾師。 微乳法 微乳法是近年來發(fā)展起來的一種制備納米微粒的有效方法。該法中加入溶液的沉淀劑不立刻與沉淀組分發(fā)生反應(yīng)，而是通過化學反應(yīng)使沉淀物在整個溶液中緩慢生成此類沉淀劑。這種納米Ti02可以用做吸附劑、光催化劑、催化劑載體和化妝品等。采用這種工藝制備的粉體一般是銳鈦型和金紅石型的混合型，產(chǎn)品純度高(%) ,粒徑小(21 mn ) .表面積大、無孔、分散性好和團聚程度較小的特點，主要用于電子材料、催化劑、紫外屏蔽劑和功能陶瓷等。納米二氧化鈦粉體對紫外線有很好的屏蔽能力，故納米二氧化鈦改性涂料的耐候性增強。處理重金屬離子以納米TiO2作光催化劑時，能夠捕獲表面的光生電子發(fā)生還原反應(yīng)，如Cry+, Hg3+降解成毒性較低或無毒的離子利用此一性質(zhì)還可回收水中的貴金屬離子。Ti02顆粒本身對有癌細胞沒有毒性，但是當它被光照時具有了殺死癌細胞的能力，當加入過氧化物，使超氧基轉(zhuǎn)變成過氧化氫時。在實際應(yīng)用中人們采用的是納米二氧化鈦，這是因為納米二氧化鈦表現(xiàn)出傳統(tǒng)鈦白粉所不具有的奇異性能，采用納米材料作為光催化產(chǎn)品的理論基礎(chǔ)在于：隨著晶粒尺寸的減小，比表面增大，有害氣體吸附的幾率增大，增加了反應(yīng)幾率；納米級的材料隨著粒徑的減小，表面原子迅速增加，光吸收效率提高，從而增加了光生載流子的濃度；納米材料所具有的量子尺寸效應(yīng)使其能隙變寬，導(dǎo)帶電位變得更負，而價帶的電位變得更正，使其獲得了更強的氧化還原能力，從而提高了催化活性。機械研磨法制備的納米TiO2粉體表面存在著大量的缺陷，光催化作用較緩和， 對成膜樹脂的破壞作用較弱。Konstantin等【１８】人的研究則發(fā)現(xiàn)，在銳鈦礦TiO2表面發(fā)現(xiàn)有羥基、五配位和四配位Ti4+，T3+存在。在Ti02晶格中引入稀土元素，能夠使其形成晶體、引起晶格畸變，進而影響到Ti02晶型轉(zhuǎn)變、晶粒大小、能帶結(jié)構(gòu)、光生電子一空穴對的運動狀態(tài)和壽命等，大量研究表明適當?shù)膿较⊥猎乜梢允筎i02光響應(yīng)值紅移，晶粒尺寸減小，光生載流子的復(fù)合率降低，抑制銳鈦礦型向金紅石型的轉(zhuǎn)變，增強光催化劑的吸附能力及光吸收能力，使Ti02光催化活性得到有效提高【3】。 Sahoo等【１２】人認為貴金屬Ag附載在Ti02表面既可抑制光生電子一空穴對的復(fù)合又可以擴展Ti02光催化劑的可見光響應(yīng)范圍。將納米顆粒添加到涂料中，一方面可抗紫外線，另一方面納米顆粒的比表面積大，能在涂料干燥時形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時增強涂料的強度和光潔度。 由于納米材料介于宏觀物質(zhì)和微觀原子、分子交界的過渡區(qū)域，從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點看，這樣的系統(tǒng)既非典型的微觀系統(tǒng)亦非典型的宏觀系統(tǒng)，是一種典型的介觀系統(tǒng)，這種特殊結(jié)構(gòu)派生出傳統(tǒng)固體不具有的許多特殊性質(zhì)【６】。通常用于控制室內(nèi)污染物的方法有通風，在很多地方規(guī)定新房至少通風三個月以后才能入??；保證室內(nèi)有充足的陽光照射，利用太陽光中的紫外線殺菌；加裝凈化器，用來吸附室內(nèi)產(chǎn)生的污染物；涂覆光催化涂料。22 溶膠一萃取法17 TiCl4氣相氧化法124納米TiO2的性能及應(yīng)用5 TiCl4氣相氧化法。微乳法。82二氧化鈦結(jié)構(gòu)12 抗菌功能26致謝它包括節(jié)能材料；再循環(huán)材料；凈化材料；增進健康材料；調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)濕材料；調(diào)節(jié)環(huán)境材料(包括樹木)。用納米Ti02處理后的化纖也具有雙親性能，用這種化纖制作的衣服、窗簾和帳篷等也能起到自潔作用，不需使用化學洗滌劑，降低了污水的排放量。隨著納米材料的研究進展，研究內(nèi)涵不斷拓展，如今納米材料科學不僅涉及納米顆粒、超薄膜、納米管，而且涉及無實體的納米空間材料，如微孔和介孔材料，有序納米結(jié)構(gòu)及其組裝體系等。 Ti02納米涂料的研究現(xiàn)狀 Ti02光催化自清潔效應(yīng)【３】包括兩個方面：一是利用涂料的光催化性能，經(jīng)太陽光照射發(fā)