液相法制备纳米二氧化钛及其应用(1)(2)

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纳米TiO2的的制备及性能应用

纳米TiO2的的制备及性能应用

纳米TiO2材料的制备及其应用中文摘要:纳米TiO2是一种新型的无机材料,具有一定的光学性质、化学稳定性、的制备方法,主要热稳定性、无毒性、超亲水性等特性。

文章综述了纳米TiO2包括气相法、液相法、固相法,分析了不同制备方法的优缺点。

此外,介绍了纳米TiO2材料在杀菌材料、处理污水、废水、光催化分解水制氢、光诱导的亲水涂料和自清洁设备、太阳能电池电极等领域的应用。

关键字:纳米TiO2;制备;应用Abstract: As a new kindofinorganic materials,nano-TiO2had very valuable optical properties, chemical stability,thermal stability, nontoxicity,superhydrophilic and so on.Different methods forpreparing nano-TiO2wereintroduced,whichmain ly included gasphase method, liquid phasemethod andsolid phase methodetc. The advantagesand disadvantages of the differe nt preparation methods were analyzed. In addition, theapplicationof nano-TiO2 materials as bactericidalmaterials, se wageand wastewater treatment, hydrogen production by photocatalytic decomposition ofwater,photo-induced hydrophilic co atings and self-cleaning devices and solar cellelectrodeswasintroduced.Keywords: nanometer sized TiO2;preparation;applications一、前言纳米TiO2是一种新型的无机材料,由粒子具有表面效应、量子尺寸效应、小在尺寸效应、宏观量子隧道效应等性质使得其晶体具有优异的特性。

纳米二氧化钛的制备及其应用研究进展

纳米二氧化钛的制备及其应用研究进展

纳米二氧化钛的制备及其应用研究进展摘要:纳米二氧化钛作为一种重要的功能性材料,在光催化、电池、光电器件等领域具有广泛的应用潜力。

本文对纳米二氧化钛的制备方法进行了综述,并探讨了其在不同应用领域的研究进展。

主要包括溶胶-凝胶法、水热法、气相法等一系列制备方法及其优缺点,以及纳米二氧化钛在光催化、电池和光电器件等领域的应用前景。

最后,总结了现有研究中存在的问题,并展望了未来纳米二氧化钛在各个领域的发展趋势。

1. 引言纳米二氧化钛作为一种重要的半导体材料,因其独特的物理、化学性质而受到广泛关注。

其具有高比表面积、优异的光电催化性能、良好的化学稳定性、可控的光吸收能力等特点,使其在光催化、电池、光电器件等领域有着广泛的应用潜力。

在实际应用中,纳米二氧化钛的功能和性能往往与其结构和制备方法密切相关。

因此,研究纳米二氧化钛的制备方法及其应用是目前材料科学和化学领域的热点之一。

2. 纳米二氧化钛的制备方法2.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的纳米二氧化钛制备方法。

该方法通过将金属前驱物溶解在有机或无机溶剂中,生成溶胶,然后通过控制溶胶的凝胶过程,形成纳米二氧化钛颗粒。

由于溶胶-凝胶法制备过程相对简单、可控性强,使得纳米二氧化钛的晶粒尺寸和形貌可以通过控制溶胶的成分、浓度、PH值等条件来调节。

然而,溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的缺点是制备周期长,需要较高温度和长时间的热处理。

2.2 水热法水热法是一种采用高温高压水作为反应介质,将金属前体转化为纳米二氧化钛的制备方法。

水热法可以在相对较低的温度下制备出高度结晶的纳米二氧化钛颗粒,其晶形和晶面可通过调节反应温度和时间来控制。

由于水热法制备过程相对简单,且无需添加昂贵的添加剂,因此被广泛应用于纳米二氧化钛的制备。

2.3 气相法气相法是指将气体或气态前体转化为纳米二氧化钛的制备方法。

传统的气相法将有机金属化合物蒸汽通过热分解或水解,控制反应条件,形成纳米二氧化钛颗粒。

液相水解法制备纳米二氧化钛粉体及工艺研究

液相水解法制备纳米二氧化钛粉体及工艺研究
Key words: titanium tetrachloride; nanometer TiO2 ; p reparation
纳米材料是一种新兴材料 ,一般是指粒径介于 1~100 nm 之间的超细微粒 。这种超细微粒因其尺 寸小 、比表面积大 、表面活性高 ,良好的催化特性 ,既 具有金属又具有非金属的特异性能 。随着现代科学 技术的快速发展 ,纳米材料的应用也越来越广泛 。 纳米二氧化钛是当前应用前景最为广阔的一种纳米 材料 。由于纳米二氧化钛具有很强的吸收紫外线能 力 、奇特的颜色效应 、较好的热稳定性 、化学稳定性 和优良的光学 、电学及力学等方面的特性 ,其中锐钛
用分析天平称取 10 g TiC l4 ,慢慢倒入装有正辛 醇的烧杯中 (正辛醇的用量根据不同的质量浓度称 取 ) ,并用磁力搅拌器不断搅拌 ,使其均匀缓慢反 应 ,逐渐生成淡黄色清晰透明的四氯化钛正辛醇溶 液 。这避免了 TiCl4 与水发生剧烈的水解作用而水 溶液难于配制的弱点 。再把配制的四氯化钛正辛醇 溶液装入分液漏斗中并装在磁力搅拌器上 。烧杯中 盛饱和 (NH4 ) 2 CO3 水溶液 ,启动磁力搅拌器 ,中速 搅拌 ,通过水浴加热控制其温度保持恒定 ,向其滴入 四氯化钛正辛醇溶液 , Ti ( IV )从有机相缓慢转入水 相发生水解反应生成 Ti (OH ) 4 沉淀 。滴加完后继 续搅拌反应 30 m in,使有机相中的钛全部转移到水 相 ,静止分层后分离出正辛醇以便循环使用。 Ti (OH ) 4沉淀通过无水乙醇洗涤后 , 用 0. 1 mol/L AgNO3溶液检验无氯离子 ,然后将沉淀真空干燥 [ 3 ] , 最后将其分解焙烧即得纳米二氧化钛粉体 。
本文报道用液相水解法制备锐钛型二氧化钛 , 通过对比实验对其结构进行表征 ,分析和讨论实验

纳米TiO2制备和应用

纳米TiO2制备和应用

纳米TiO2制备和应用的综述【摘要】本文简单地介绍了纳米tio2的制备方法及其广泛应用的几个领域,其制备方法有气相法和液相法,气相法包括低压气体蒸发法,活性氢—熔融金属反应法,溅射法流动液面上真空蒸发法,钛醇盐气相水解法,ticl4高温气相水解法,钛醇盐气相分解法;液相法包括沉淀法,水热法,溶胶凝胶法,微乳液法。

目前主要被应用于光催化,光伏电池等方面。

【关键词】二氧化钛;制备;应用0.引言二氧化钛俗称钛白粉,钛白粉的粘附力强,不易起化学变化,它不溶于酸、碱、水及一般有机溶剂,甚至也不与化学反应强烈的气体如氯、硫化氢等发生反应。

而且它无毒,在常温常压下物理性质也非常稳定,具有高的熔点,耐蚀性高,导电性低,钛在地球金属元素中储藏量很大,它有三种晶型:金红石、锐钛矿、板钛矿,绝大部份以二氧化钛的氧化型态存在地球各处,即原料易得。

所以它具有耐久、耐磨耗性、安全性高、经济性与广泛实用用途等优势。

1.纳米二氧化钛的制备方法纳米tio2制备方法有很多种,归结起来可以分为气相法和液相法两大类,下面对这两种方法进行综述。

1.1气相法1.1.1低压气体蒸发法在低压的氩气,氮气等气体中加热二氧化钛,使其蒸发后形成超微粒或纳米微粒的方法。

其原理:在蒸发炉先形成高真空,然后充入一定压力的惰性气体,将原料二氧化钛放入干锅中,启动加热装置进行加热蒸发,是固体二氧化钛变为气体二氧化钛,由于惰性气体的存在,与蒸发气产生对流,使得气体二氧化钛向上运动,并接近充冷液氮的冷却装置,气体二氧化钛原子被冷却,在蒸气中形成很高的局域过饱和,导致均匀成核过程,在接近冷却棒的过程中,二氧化钛蒸气首先形成原子簇,然后形成单个纳米微粒。

1.1.2活性氢—熔融金属反应法活性氢—熔融金属反应法是利用含有氢气的等离子体与金属钛之间产生电弧,高压电弧使金属熔融,电离的n2,ar等气体和h2溶入熔融金属,然后释放出来,在气体中形成了金属的超微粒子,用离心收集器或过滤式收集器使微粒与气体分离而获得纳米二氧化钛微粒。

纳米二氧化钛的制备及其应用

纳米二氧化钛的制备及其应用
11 四 氯化 钛 氢氧 火 焰 法 以 TC .. 2 ih为 原 料 ,将 TC ih气 体 导 入 高 温 的氢 氧 火 焰 中 7 0~10 T , 行 高 温气 相 水解 备纳 米 二 氧 化钛 。 四 0 00 ;进
23防雾及 自清洁涂层 . TO 薄膜在光照下具有超亲水性和超永久性1 因此其具有防雾功 i 7 1 ,
纳 米 二氧 化 钛 ( i:具 有许 多特 殊 性能 , TO ) 比如 表 面效 应 、 积效 应 、 体 死 癌 细胞 的效 率 也提 高 ; TO 光 催 化氧 化 深 度 处理 自来 水 , 大大 减 用 i 可 少 水 中 的细 菌 数 , 用 后 无 致 突 变作 用 , 到安 全 饮 用 水 的标 准 当细 饮 达 ;
品 、 电子 器 件 等领 域 具 有 广泛 的 用连 目前 纳米 二 氧 化 钛 的制 各 方 法 光
生 臭味物质如 H sS 2、 、 O 硫醇 等 在涂料 中添 加纳米 TO 可 以制造出 ; i 杀菌 、 防污、 除臭 、 自洁的抗 菌防污涂料 , 可应用于医院病房 、 手术室及 家庭卫生 间等细 菌密集 、 繁殖 的场所 , 效杀死大肠杆 菌、 易 可有 黄色葡
量 子尺寸效应 、 宏观量子隧道 四大效应【 从而使其 与普通二氧化钛相 1 ] , 比具有许多特殊性能。 纳米二氧化钛是无机纳米半导体材料 TO 中极其重要的一种纳米 i 材料 , 是一种稳定 的无毒紫外光吸收剂 , 纳米 TO 还具有很好的光催 i
菌吸附于由纳米二氧化钛涂敷的光催化陶瓷表面时 , O 被紫外光激 T i 发后产生 的活性超 氧离子 自由基f0 和羟基 自由基(o ) .9 - H- 能穿透细菌
萄糖菌等有害细菌 , 防止感染 。 2 . 2防紫外线功能 纳米 TO 既能吸收紫外线 , i 又能反射 、 散射紫外线 , 还能透过可见 光, 是性能优越 、 极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。与同样 剂 量 的一 些 有 机 紫外 线 防 护 剂 相 比 , 米 TO 在 紫 外 区 的吸 收 峰更 高 , 纳 i 更可贵的是它还是广谱屏蔽剂 ,不像有机紫外线 防护剂那样只单 一对 U A或 U B有吸收1 它还能透过可见光 , V V 6 1 。 加入到化妆品使用使皮肤 白 度 自然 , 不像颜料级 TO, i 不能透过可见光 , 造成使用者脸上 出现不 自 然的苍 白颜色。利用纳米 TO 的透明性 和紫外线吸收能力还可用作食 i 品包装膜 、 油墨 、 涂料和塑料填充剂 , 可以替代有机紫外线吸收剂 , 用于

纳米二氧化钛的制备及性质实验

纳米二氧化钛的制备及性质实验

纳⽶⼆氧化钛的制备及性质实验纳⽶⼆氧化钛的制备及性质实验⼀、实验⽬的1、了解TiO2纳⽶材料制备的⽅法。

2、掌握⽤溶胶-凝胶法制备TiO2纳⽶材料的原理和过程。

3、掌握纳⽶材料的标准⼿段和分析⽅法。

⼆、实验背景实验前⼀个星期,本⼈通过查阅相关资料及⽂献了解到,纳⽶粉体是指颗粒粒径介于1~100 nm之间的粒⼦,由于颗粒尺⼨的微细化,使得纳⽶粉体在保持原物质化学性质的同时,与块状材料相⽐,在磁性、光吸收、热阻、化学活性、催化和熔点等⽅⾯表现出奇异的性能。

纳⽶TiO2粉体是⼀种重要的⽆机功能材料,纳⽶TiO2粉体⽆毒,氧化能⼒强,是优良的光催化剂、传感器的⽓敏元件、催化剂载体或吸附剂,也是功能陶瓷、⾼级涂料的重要原料,热稳定性好且原材料⼴泛易得,它有三种晶型:板钛矿、锐钛型和⾦红⽯型。

在多相光催化体系中,由于纳⽶⼆氧化钛粉体与污染物有更⼤的接触⾯积,体系中⼆氧化钛表现出更⾼的光催化活性。

⼆氧化钛纳⽶材料的制备⽅法分为:物理法和化学法。

物理法是最早采⽤的纳⽶材料制备⽅法,其⽅法采⽤⾼能消耗的⽅式,“强制”材料“细化”得到纳⽶材料。

且常⽤有构筑法(⽓相沉积法等)和粉碎法(⾼能球磨法等)。

物理法制备纳⽶材料的优点是产品纯度⾼,缺点是产量低、设备投⼊⼤。

⽽化学法采⽤化学合成的⽅法,合成制备纳⽶材料。

例如,沉淀法、化学⽓相凝聚法、⽔热法、溶胶-凝胶法、热解法和还原法等。

TiO2纳⽶材料的制备⽅法分为:⽓相法、液相法和固相法[1]。

⽬前制备TiO2纳⽶材料应⽤最⼴泛的⽅法是各种前驱体的液相合成法,这种⽅法优点是:原料来源⼴泛、成本较低、设备简单、便于⼤规模⽣产,但是产品的均匀性差,在⼲燥和煅烧过程中易发⽣团聚。

当前实际中应⽤最普遍的液相制备法主要有:液相沉淀法、溶胶-凝胶法、⽔热法和⽔解法。

本次实验将使⽤溶胶-凝胶法。

三、实验原理(1)纳⽶TiO2的制备溶胶-凝胶法胶体是⼀种分散相粒径很⼩的分散体系,分散相粒⼦的重⼒可以忽略,粒⼦之间的相互作⽤主要是短程作⽤⼒。

液相化学法制备二氧化钛纳米材料的研究进展

液相化学法制备二氧化钛纳米材料的研究进展

液相化学法制备二氧化钛纳米材料的研究进展
作者:刘煌, 黄磊, 张艳华, 涂铭旌, LIU Huang, HUANG Lei, ZHANG Yanhua, TU Mingjing
作者单位:刘煌,黄磊,LIU Huang,HUANG Lei(重庆理工大学材料科学与工程学院,重庆401320;重庆文理学院重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室,重庆402160), 张艳华,ZHANG Yanhua(重庆文理学院重庆市高校微纳米
材料工程与技术重点实验室,重庆,402160), 涂铭旌,TU Mingjing(重庆理工大学材料科学与工程学院,重庆
401320;重庆文理学院重庆市高校微纳米材料工程与技术重点实验室,重庆402160;四川大学材料科学与工程
学院,成都610065)
刊名:
材料导报
英文刊名:Materials Review
年,卷(期):2014,28(15)
本文链接:/Periodical_cldb201415014.aspx。

纳米二氧化钛的制备及其在环保领域的应用

纳米二氧化钛的制备及其在环保领域的应用

纳米二氧化钛的制备及其在环保领域的应用纳米二氧化钛的制备及其在环保领域的应用一、引言地球资源的有限性和环境问题的日益严重,使得环保领域的研究与应用成为了当下的热点。

作为一种具有良好光催化活性和化学稳定性的纳米材料,纳米二氧化钛因其卓越的性能而备受关注,并在环保领域显示出广泛的应用前景。

二、纳米二氧化钛的制备方法纳米二氧化钛的制备方法有多种,常见的有溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法、水热-溶胶凝胶法等。

下面将介绍一种常用的制备方法——溶胶-凝胶法。

首先,将钛酸四酯等钛源溶解于适量氯化氢水溶液中。

然后进行水解反应,控制反应温度和pH值,使得溶液中的钛离子发生水解生成氢氧化钛。

接着通过酸加热处理或直接加热,使氢氧化钛凝胶生成金红石型TiO2固体。

最后,经过洗涤、过滤、烘干等步骤,得到纳米二氧化钛粉末。

三、纳米二氧化钛在清洁能源领域的应用1.光催化降解有机污染物纳米二氧化钛具有优异的光催化活性,可以利用光照将有机污染物降解为无害物质。

然而,纳米二氧化钛本身的光吸收范围主要集中在紫外光区域,限制了其在可见光区域的光催化活性。

为了解决这一问题,研究者们通过掺杂、修饰等方法,对纳米二氧化钛进行改进,提高其在可见光区域的光吸收能力。

例如,将纳米二氧化钛与纳米碳管复合,形成TiO2/N-CNT异质结构,提高了纳米二氧化钛的吸光性能,使其具备了可见光催化降解有机污染物的能力。

2.光催化水分解产氢利用纳米二氧化钛的光催化性质,通过光照反应将水分解为氧气和氢气,可作为一种清洁的氢能源生成方法。

研究者通过改变纳米二氧化钛的结构和形貌,提高其光催化水分解的效率。

例如,将纳米二氧化钛与金属催化剂负载在载体上,形成复合材料,可以增强材料的光催化性能。

此外,通过表面修饰纳米二氧化钛,改变其表面电子结构,也可提高光催化水分解的效率。

四、纳米二氧化钛在污水处理领域的应用1.有机污染物的去除纳米二氧化钛对有机污染物具有较好的光催化降解性能。

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纳米TiO2的液相法制备及其研究现状摘要:作为一种新型的无机材料,纳米TiO2以其稳定的化学性质、催化效率高、无毒、耐腐蚀性强而倍受关注,制备方法主要有气相法、液相法和固相法三大类,重点介绍了纳米TiO2的液相制备法及其研究现状,并对纳米TiO2粉体的应用情况进行了概述。

关键词:纳米TiO2;液相法;研究;应用0.前言纳米材料[1]指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料,一般直径在1~100nm之间。

由于纳米微粒具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应以及量子隧道效应,从而展现多种特殊性质。

而纳米TiO2是纳米材料中的重要一员,包括纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜、纳米块材料和纳米复合材料[2,3]。

由于纳米TiO2化学性质稳定、氧化能力强、无毒无害、价格便宜催化能力强而且没有二次污染等诸多优点而在气体净化、抗菌除臭涂料表面自清洁等领域具有特别重要的应用价值和发展前景,因此倍受关注,其开发与制备更是现在研究纳米TiO2的热点之一。

1.纳米TiO2的制备纳米TiO2粉体的制备方法分为气相法、液相法和固相法。

但是液相法是现在最常采用的,主要原因[4,5]在于:气相法中原子移动起来过于自由,容易因为碰撞而改变方向,影响反应的持续高效进行,而在固相法中原子则基本不改变位置,且固相间的反应是通过混合固体颗粒来实现的,这样混合的效果极其粗糙,仍需进一步的细化,但是在液体中自由程度相对比较适中。

因此,液相法相比之下更加合理,并且液相法原料来源广泛、设备简单得到的颗粒的活性好。

液相法制备氧化物的基本原理[6]是将可溶于水或有机溶剂的金属盐按化学计量比制备成溶液,然后用沉淀剂或通过水解、蒸发升华等方式使金属离子均匀沉淀或析出,最终经过干燥得到相应的氧化物。

对于组分比较复杂的材料同样容易得到均匀的分散性较好的粉末。

该法制备TiO2通常有:溶胶-凝胶法(sol-gel)、液相沉淀法(LPD法)、水热合成法、微乳液法。

1.1溶胶-凝胶法(Sol-gel)溶胶-凝胶法(sol-gel)[7] 是近年来制备纳米TiO2最常用的方法。

该法是以有机钛醇盐或无机钛盐为原料经水解和缩聚制成溶胶再进一步缩聚制成凝胶,最终通过干燥、烧结得到TiO2粉体。

该法制备的纳米TiO2粉体具有颗粒精细,纯度高,单分散性好,反应易控制,副反应少等优点,但是溶胶转化成凝胶时胶粒间的相互作用力要足够强才能克服胶粒间的相互作用力,而在烧结过程中易出现团聚,会使其光催化性质受到影响。

针对团聚现象,目前大都通过添加表面活性剂作为模板剂制备介孔TiO2或者超声分散的方法来提高其光催化性质。

A.J.Maira等用sol-gel法先制备出凝胶球,然后经过过程热力学控制和水热处理得到了2.3~30nm的锐钛矿型的颗粒精细,纯度高,单分散性好TiO2纳米粉体。

1.2液相沉淀法(LPD)LPD法[8]以四氯化钛、硫酸氧钛等为原料,制备成一定浓度的溶液然后向其中加入氢氧化钠、氨水碳酸铵等碱性物质使溶液水解得到TiO2水合物沉淀,沉淀经过解聚干燥在不同的温度下烧结得到不同晶型的纳米TiO2粉体。

该法的优点在于成本低,原料广,但是工艺本身路线长,损失大,而且工艺参数控制严格。

故而此法仅适用于部分特定领域。

现在广泛采用的方法是在溶液中放上基片,这样在基片上就会沉积出均匀致密的氧化物或者氢氧化物薄膜,此法使得制得的TiO2粉体的纯度大大提高。

王金敏等[9]以四氯化钛为原料,采用LPD法在500℃得到平均粒径20nm的锐钛矿型纳米TiO2粉体,并且实验结果表明当温度达到700℃后其晶型中开始出现金红石型。

1.3水热合成法水热合成法[10]是利用化合物在高温高压水溶液中溶解度大、离子活度增强、化合物晶体结构转变等特殊性质,以水溶液为媒介,使通常难容或者不溶的物质在高温高压的环中溶解并重结晶。

该法直接将有机钛醇或无机钛盐与矿化剂(某些酸、碱、盐)的水溶液在高温高压的反应釜中水解。

该法制备的粉体纯度高,分散性好,无团聚现象,并且颗粒的大小是可以控制的,但是该过程要求高温高压,故而对设备的材质和安全要求较严,从而导致成本的提升。

赵文宽等[11]用水热合成法以酞酸丁酯为原料,制得了热稳定性较高的纳米TiO2粉体。

1.4 微乳液法微乳液法[12]是近年制备超细粉体的常用方法。

其中微乳液是由互不相溶的液体组成的,它们宏观上均一微观不均匀,各向同性的热力学稳定体系,一般是由油、水、表面活性剂以及助剂组成。

根据包覆的对象不同分为油包水型(W/O)和水包油型(O/W)两种微乳液。

W/O型微乳液的微观状态是:水核被由油以及表面活性剂、助剂组成的单分子层包裹在中间,在油相中水核就像一个个“微型反应器”,其大小被控制在几纳米到几十纳米之间,彼此互不联系,理想的反应介质。

而O/W型微乳液则反过来水包裹着油层。

此法的制备产物粒度小且大小可控,并且纯度高,其关键问题在于一个稳定均一的微乳液体系的选取,同时若应用到工业生产上还需解决减少团聚,降低成本的实际问题。

Manjari等[13]以Na(DESS)4为原料采用微乳液法,制的平均粒度15nm的纳米TiO2粉体。

3、纳米TiO2的研究现状[14,15]国外纳米二氧化钛的发展大体可以分为两个标志性的阶段:纳米二氧化钛光催化性质的发现和以其透明效应作为添加剂在随脚异色面漆方面的成功。

纳米二氧化钛的光催化效应是本多健一和藤岛昭在以二氧化钛和铂作为电极进行实验时突然发现在光照作用下不用通电即可分解水得到氧气和氢气,最后发表了关于二氧化钛氧化分解功能的论文,所以纳米二氧化钛的光催化剂效应又称“本多—藤岛效应”。

而第二阶段,纳米二氧化钛在汽车面漆上随脚异色效应的成功适用更是使纳米二氧化钛得研究和应用推向了高潮。

近几年国外二氧化钛的研究主要集中两个方面:第一方面是在原来粉体制备和研究应用的基础上进行了拓展,包括范围、测试技术以及理论深度的延伸;第二方面是在纳米粉体不同维度材料包括纳米线、纳米管、纳米薄膜研究到了一定层次了,研究的重点开始转向太阳能电池方面和光催化性质包含纳米二氧化钛复合材料超导性能研究以及光致发光的研究和低频拉曼模型的研究等[16]而我国TiO2的研究始于1989年重庆大学,到了1997年,国家自然科学基金资助将纳米TiO2光催化应用于废水处理、有效降解和消除有害污染物。

目前国内的TiO2的研究有一下几点特点:(1)立足的重点在于TiO2的制备,普遍采用液相法中的Sol-gel法,忽略了对其应用技术的开发,关键的技术没有取得突破性的进展比如表面处理技术、应用体系的分散性技术以及纳米TiO2单一功能的提升技术。

(2)纳米TiO2的研究尽管量多,面广,但是水平低,力量较为的分散,重复性较高,并且在实际生产应用中企业的重视程度低,生产规模小,现有的市场空间小,以致于成效不明显,给企业带来的眼前实际利益小。

(3)国内在TiO2的质量表征方面还没有建立起统一的体系,尤其是没有特殊性能标准。

针对传统技术在以上TiO2的在研究和生产中出现的易团聚现象、分散难度大等问题,微尺度反应技术近年来迅速发展起来。

微尺度技术[17,18]依靠边界(通常是相界面),把反应控制在狭小的空间内进行,利用为尺度空间对反应物的分布和形貌进行调控,以达到解决分散性以及形貌问题。

由于纳米TiO2的纳米性质,决定了其在光催化、涂料以及化妆品等领域的潜在以及广泛的应用价值。

在多项催化方面,纳米TiO2是典型的绿色无毒催化剂,广泛应用于有机物的降解,水、空气的净化方面,同时在聚合、有机合成、加氢反应等领域又是典型的均相配位催化剂组分;而在涂料行业,由于TiO2的本身是一种半导体杀菌剂,使得掺杂的涂料具有很好的抗菌防污性(其中TiO2和铝的混合涂料由于会产生随光异色效应,而被广泛应用在高档汽车油漆、油墨、印刷以及特种建材涂料等领域);另外,TiO2无毒,无味,色白可以进行简单的着色,以其对UV A、UVB的强吸收功能而备受化妆品界的青睐,被广泛应用于防晒霜、粉底、口红以及沐浴洗发等基础化妆品中。

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