国外纳米钛白粉的发展概况
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
国外纳米钛白粉的发展概况
20 世纪80 年代以前，纳米TiO2 研究开发的目的，主要是作为精细陶瓷原料、催化剂、传感器等，需求量不大，没有形成大的生产规模。
80 年代以后，开发的纳TiO2 用作透明效应和紫外线屏蔽剂，为纳米TiO2 打开了市场，特别是1987 年美国用纳米TiO2 配制随角异色汽车面漆获得成功。
因此许多钛白粉生产商纷纷投入力量进行开发。
从而使纳米获得成功。
从而使纳米TiO2 的研
制和应用形成了热潮，使纳米TiO2 的生产和需求均大大增加，成为钛白粉工
业和涂料工业的一个新的增长点。
纳米技术的应用，标志着人类科学技术进入一个新的时代，即纳米时代、进入21 世纪以来，纳米技术已成为三大主要研
究方向(生物、信息、纳米)之一，受到人们的广泛关注和重视。
由于纳米TiO2 在催化及环境保护等方面具有广阔的应用前景，并可用日用产品、涂料、电子，电力等工业部门，因此，纳米TiO2 展现出巨大的市场前景。
日本、美国、英国、德国、芬兰和意大利等国对纳米TiO2 进行了深入研究，并已实现
纳米TiO2，如日本帝国化工公司、日本石原产业公司、英国Tioide 集团公司、德国迪高沙公司、德国萨其宾产业工公司、芬兰凯米拉公司、美国克朗诺斯公司、日本堺化学公司中、日本出光兴产公司、日本曹达株式公社和日本钛工业公司等。
总生产能力约0.6 万~1 万吨/年。
目前价格为30 万~40 万元/吨，生产成本约为价格的40%。
根据莎哈里本公司统计，2003 年全球纳米TiO2 销售量仅为1800 吨左右，其产品应用与消费量见表1。
表1 2003 年全球纳米TiO2 产品应用与消费量产品应用消费量/吨产品应用消费量/吨紫外线吸收剂1000 装饰和随角异色100 光催化剂＜100 表面吸附剂＜50 化学催化剂＜500 其他50 日本原来专门生产涂料、塑料、油墨、合成纤维、纸张等用的粗钛白粉厂家，纷纷转向生产纳米TiO2 光催化剂。
2002 年时，已有1000 多家企业进行。
钛白粉生产中危害性分析分析及安全防护措施
钛白粉生产中危害性分析分析及安全防护措施对于目前的发展情况可以看出来，钛白粉的趋势也在明显增长，在本文中就从钛白粉的用途以及在运行过程中出现的问题进行了分析，并且制定了解决措施。
标签：钛白粉生产；分析；安全防护措施对于钛白粉而言，它现在是目前阶段发展应用性比较强的材料，同时也是应用于各个行业最多的材料。
主要是应用在涂料、造纸以及化纤等行业中。
但是对于国内的金红石型钛白粉来说，大多数还是应用在硫酸法中，仅仅是属于化工领域内。
虽然一直是处于发展阶段中，但是在发展中，还是存在很多问题，这样对于钛白粉的发展非常不利。
1、钛白粉用途二氧化钛称为钛白粉，具有很好的化学稳定性和良好的颜料性能，是最佳的白色颜料，用量占白色颜料的百分之八十以上。
钛白粉用于涂料、塑料、造纸、油墨、化纤等行业，当然在医药行业应用的也比较广泛。
近期开发成功的纳米钛白粉已经用于光催化剂、污水处理剂、抗菌剂、太阳能电池、集成电路等高新技术领域。
在以往我国钛白粉用量占到147万吨。
随着科技的进步，钛白粉用途将越来越广泛，用量也越来越大。
2、关于钛白粉在生产过程中存在的危害因素2.1钛白粉在原料材料中的危害①浓硫酸问题：对于浓硫酸而言，它具有的特点在氧化性上比较强，可使用的皮肤也是属于脱水碳化状态下，所以说，在皮肤中，就可以将蛋白能直接转换为固定的酸性蛋白，这样对于血管神经末梢来说，有着比较强的影响，而且还有着血管张力反射的不良影响。
从本质上来说，如果短时间内接触人们身体各个方面的部位来说，这样对于眼睛和皮肤都会产生严重的危害，特别对于呼吸道，如果吸入进去，很有可能产生肺水肿现象。
②盐酸问题：一般情况下说，盐酸刺激在根本上就可能会引起并发症，但是如果接触蒸汽或者烟雾的话，那么对于结膜炎和鼻子都会对人们的身体产生危害。
另外，一旦人们误食盐酸的话，就会对消化道引起灼伤，严重的时候，可能会对胃造成影响。
③硫化氢：一方面，硫化氢会对人们的身体产生刺激性的影响，最后可能会出现窒息的情况，可是就算是在低浓度的情况下，那也会对硫化氢和呼吸道产生危害。
纳米TiO2
液相法
溶胶法：加酸使其形成溶胶，经表面活性剂处理，得到浆 状胶粒，热处理得到纳米TiO2粒子。 溶胶-凝胶法（简称S—G法）：是以有机或无机盐为原料， 在有机介质中进行水解、缩聚反应，使溶液经溶胶-凝胶化 过程得到凝胶，凝胶经加热（或冷冻）干燥、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，反应易控制，副反应少，工艺操作简单，但原料成本 较高。
光催化分解水制氢
氢能是一种理想的清洁能源，电解水制氢是一种成熟技术，但耗电量 大，成本很高。而阳光非常丰富，因此用纳米Ti02作光催化剂，利用 太阳能分解水制H2，是一条可供选择的解决能源问题的合理途径。
在Ru02／Ti02／Pt复合催化剂上水的光分解
Ti02的带隙较宽，光响应范围窄，只能被阳光中的紫外线部分激活， 而阳光中能辐射到地面的紫外线只有3％左右。光转换得用率更低， 最多1％。通常不是单独使用Ti02作光催化剂，而是在TiQ粒子表面沉 积“岛”状贵金属Pt和Ru02，构成短路微电池
沉淀法
A、直接沉淀法 反应过程为： Ti0SO4+2NH3·H2O → Ti0(OH)2↓ + (NH4）2 SO4 Ti0(OH)2 → Ti02(s)+H2O 该方法操作简单易行，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。 B、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，是目前工业化看好的一种方法。
SCR催化剂(脱销钛白粉)实用总结
I. 安徽迪诺公司的主要产品是以Ti02作为载体的环保脱硝催化剂，生产总规模为10万吨 /年，投资10亿元，计划分两期建设，一期规模为3.5万吨/年，将于2013年12月建成 投产。预计用三到五年的时间，将生产能力扩大到10万吨/年。--资料来自合肥工业 大学招聘网站。（注：其目前总经理是以前超彩钛白的总经理） II. 目前由于环保方面的原因，却未能投产。该公司在当地的名声不是很好，这个在网站 上有很多报道。
孔径越小，催化 剂的利用效率就 越高。但是对于 催化剂厂家的技 术要求也越高。
国内脱硝钛白粉厂家概况。|Information of factories produce nanoscale TiO2 domestic|
NO.1—超彩钛白
I. 2013年4月进行项目投资扩产计划， 新增1万吨/年环保脱销催化剂生产能 力,目前是2万吨/年环保脱销催化剂 的供应能力。(前几年也是因为环保 备受诟病，近来其整顿后，环保方面 有所改善。） II. 5种产品：锐钛型钛白粉AV-01，金红 石型钛白粉RGZW，经济型脱硝催化剂 aPre-Cat系列，通用型脱硝催化剂aP re-Cat + 系列，性能改进型脱硝催 化剂aPre-Cat E。 1. 在大多数指标方面都无太大 差异， 2. 只有在水分的含量有些出入， 我司产品的水分要明显小些。 3. 在粒径大小方面，他们的产 品介绍未标出。
a
Volume %
b
Volume %
关于TiO2粒径的分析。|The particle diameter|
I. 如图a，D50<1.5um，属于合格 品，但是跟图c比起来，图c的 粒径大小分布更加集中。 II. 如图b，其D50>1.5um,是不符 合要求的。 III.如图d，虽然其有大部分的粒 子粒径是符合要求的，但是其 不符合正态分布，其粒径大小 分布不够集中，即使其 D50<1.5um，其在D90和D10方 面也很可能是不合格的。
TiO2简要介绍及其修饰改性
TiO2的表征
40 30 20
10
0
2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 Band gap/ev
利用(Ahν)2对hν做 图，直线部分外 推至横坐标交点， 可知禁带宽度为 3.13eV
Absorption/a.u.
TiO2(sample） P25
300
400
专题报告
TiO2简要介绍及其修饰改性
TiO2简介
• TiO2俗称钛白粉，广泛应用于涂料和颜料等 行业。 • 1972年，Fujishima 在N-型半导体TiO2电极 上发现了水的光催化分解作用，从而开辟 了半导体光催化这一新的领域。 • 随着纳米科学及纳米技术的发展，新的制 备方法和表针手段的出现，纳米TiO2的研究 不断的深入。
80 60 40 20 0
US：1.7MHz MO：10mg/L P25：1.0g/L
t/min US-UV和US-UV-TiO2辐射后甲基橙相对浓度
0
10
20
30
40
50
60
实验结果分析
100
relative concentration/(C/C0*100%)
80
1.7MHz 2.0MHz 2.4MHz
MoS2的制备
• 方法三： （NH4）2MoS4 质量11mg，MIL-101质 量22mg，DMF2.5mL加热回流，然后趁热过滤 干燥，140 ℃抽真空干燥 • 方法四：双溶剂法使（NH4）2MoS4 质量11mg， 浸入至MIL-101质量22mg中 检验MIL-101，ZIF-8，MIL-53（44mg）， DMF10mL， N2H4· H2O 0.1mL，200 ℃加热10h 结论ZIF-8彻底破坏，其余的有剩余固体存在
钛白粉在PVC塑料中的应用
钛白粉在PVC塑料中的技术发展趋势
高性能化
纳米化
随着PVC塑料应用领域的拓展，对钛 白粉的性能要求也越来越高，高性能 的钛白粉成为未来的发展趋势。
纳米技术的应用使得钛白粉在PVC塑 料中的分散性和相容性得到提高，有 助于提升产品的性能和降低生产成本。
提高PVC塑料的耐候性和耐化学腐蚀性
总结词
钛白粉能够增强PVC塑料的耐候性和耐化学腐蚀性，使其在各种环境条件下保持稳定性能。
详细描述
钛白粉具有出色的化学稳定性和耐候性，不易受潮、不变色，能够抵抗大气中的氧化剂和化学腐蚀物 质。加入钛白粉可以显著提高PVC塑料的耐候性和耐化学腐蚀性，使其在户外使用时不易变色、龟裂 ，有效延长制品的使用寿命。
详细描述
钛白粉是一种具有高折光性和高散射性的白色颜料，能够使PVC塑料制品呈现出 洁白的光泽，同时对光线具有极好的遮盖作用，有效遮蔽底材的颜色和瑕疵，提 高制品的装饰效果。
增强PVC塑料的抗紫外线性能
总结词
钛白粉能够吸收紫外线，保护PVC塑料免受紫外线破坏，延 长其使用寿命。
详细描述
钛白粉具有优异的抗紫外线性能，能够有效吸收和散射紫外 光线，减少紫外线对PVC塑料的破坏作用，延缓制品的老化 速度，从而延长其使用寿命。
市场竞争格局变化
未来，随着新技术的不断涌现和环保政策的加强， 钛白粉在PVC塑料中的市场竞争格局也将发生变 化。
05
结论
钛白粉在PVC塑料中的重要性和作用
提升PVC塑料的遮盖力
增强PVC塑料的抗老化性能
钛白粉具有高反射性能，能够显著提高PVC 塑料的遮盖力，使PVC制品具有更白、更亮 的效果。
纳米光催化材料。 (2)
光生空穴与半导体纳米粒子表面吸附的氢氧根反应生成具 有强氧化性的羟基自由基，可夺取半导体颗粒表面被吸附物质 或者溶剂中的电子，使原本不吸收光的物质被活化氧化，降解 溶液中的有机污染物，最终转化为二氧化碳和水等无机物。 价带的氧化还原电位越正，导带的氧化还原电位越负，产 生的光生电子和空穴的氧化还原能力越强，能大大提高光催化 降解有机物的效率。
1992年第一次二氧化钛光催化国际研讨会在加拿大举行， 日本 的研究机构发表许多关于光触媒的新观念，并提出 应用于氮氧化物 净化的研究成果。因此二氧化钛相关的 专利数目亦最多，其它触媒 关连技术则涵盖触媒调配的 制程、触媒构造、触媒担体、触媒固定 法、触媒性能测 试等。以此为契机，光触媒应用于抗菌、防污、空 气净 化等领域的相关研究急剧增加，从1971年至2000年6月 总共有 10,717件光触媒的相关专利提出申请。二氧化钛 TiO2 光触媒的广泛 应用，将为人们带来清洁的环境、健康的身体。
纳米光催化的种类
纳米二氧化硅：纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料 之一，因其粒径很小，比表面积大，表面吸附力强，表面能大，化学 纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越 的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性， 有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”，广泛用 于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡 胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填 充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。
在生命科学领域，二氧化钛分散体系可杀灭细菌和病 毒，如酵母菌和大肠杆菌等。在2003年非典时期，中国唯 一一例光触媒灭活sars病毒实验由中国科学院生物物理研 究所完成，灭活率为100%。利用其光催化活性借助光纤 传导紫外光可杀死癌细胞，是一种很有前途的治癌方法。 在金属钛中加入少量的贵金属,并使其表面氧化生成 二氧化钛光触媒。用紫外线照射30分钟后,可杀灭80%附 着其上的大肠杆菌,两小时后可以全部杀灭;这种板材还可 以分解空气中的有害气体,使环境空气得到改善。这种板材 特别适用于医院的手术室、医学实验室、病房等场所。
纳米TiO2的化学制备及其特性在涂料中的应用进展
展 望。可以预 见， 随着其制备技 术的发展 和成 本的降低 ， 纳米 Ｔ ｉ ０ ２ 的应用会越来越 广泛、 越来越普及。
关键 词 纳米 Ｔ ｉ Ｏ ｚ 涂料 光催化 紫外屏蔽 随角异色
中图分类号 ： Ｔ Ｂ ３ ３ ２
文献标识码 ： Ａ
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ Ｐｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎａ ｎｏ － Ｔｉ Ｏ２ ａ ｎｄ Ｉ ｔ ｓ Ａｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｃｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ．Ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｎ ａ ｎ ｃ ｙ －
Ｔｉ Ｏ２ ｗｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｅ ｎ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｐ ｕ ｌ ａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｌ ｏ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ
・５ ４・
材料 导报 Ａ： 综述篇
２ ０ １ ３年 ８月（ 上） 第２ ７卷 第 ８期
纳米 Ｔ ｉ Ｏ２的化 学 制备及 其 特性 在涂 料 中的应 用进展
焦 更 生
（ 渭南师范学院复合材料工程中心 ， 渭南 ７ １ ４ ０ ０ ０ ）
纳米TiO2的制备综述
纳米TiO2的制备综述应091-2纳米二氧化钛的制备摘要：纳米二氧化钛，亦称纳米钛白粉。
从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末。
具有抗紫外线、抗菌、自洁净、抗老化功效，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。
纳米二氧化钛在生活和生产中有着不可替代的作用：纳米TiO2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，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中、锂电池中。
目前，制备纳米TiO2的方法很多，基本上可归纳为物理法和化学法。
物理法又称为机械粉碎法，对粉碎设备要求很高；化学法又可分为气相法、液相法和固相法。
关键词：纳米二氧化钛制备方法生产生活应用二氧化钛目前主要有以下几种制备方法：一：液相法1.1.溶胶-凝胶法【1】溶胶凝胶法是液相合成制备纳米TiO2的典型方法。
以化学纯的有机钛酸丁脂[Ti(OC4H9)4]为前驱体，将其溶于无水乙醇中，缓慢加水使[Ti(OC4H9)4]水解，得到稳定的TiO 凝胶。
生产中原料物质的量比n[Ti(OC4H9)4]：n[EtOH]：n[H2O]=3：4：3，制得的TiO2凝胶在100~C干燥5h后，放入马弗炉在500"C保温(灼烧)l0h，取出后自然冷却至室温，研磨后即得纳米TiO2粉体。
1.2.水解沉淀法【2】水解沉淀法制备TiO2粉体的工艺流程为：首先在自然冷却下，将TiCl4缓慢滴加到去离子水、浓盐酸水溶液、浓盐酸+硫酸铵水溶液和其他沉淀剂的水溶液中；其后在一定温度下，搅拌、回流、保温一段时间，制备出沉淀物，经冲洗、过滤、干燥；然后在不同温度条件下煅烧一段时间，获得TiO2粉体。
二：气相法：2.1.四氯化钛气相氧化法【3】此法多是以四氯化钛为原料，以氮气为载气，以氧气为氧源，在高温条件下四氯化钛和氧气发生反应生成纳米二氧化钛。
钛白粉的性能及应用
钛白粉的性能及应用钛白粉的性能及应用字体大小：大- 中- 小liuyahui发表于07-01-01 06:08 阅读(1408) 评论(0)钛白粉的性能及应用第一章概述1.1名称钛白粉的化学名称：二氧化钛，分子式TiO2，分子量79.9，其质量组成中59.95%为Ti，O占40.05%。
英文名：Titanic anhydride；Titanic oxide；Titanium dioxide；Titanium white；Titania；Titanium dioxide pigment。
别名：钛白，钛白粉。
通常人们把在涂料、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、美术颜料和日用化妆品等行业中以白色颜料为主要使用目的的二氧化钛称为钛白粉、二氧化钛颜料或钛白，而把在搪瓷、电焊条、陶瓷、电子、冶金等工业部门以纯度为主要使用目的的二氧化钛称为二氧化钛或非颜料级钛白粉、非涂料用钛白粉。
1.2二氧化钛工业生产情况二氧化钛是一种重要的无机化工原料，无毒、对健康无害，是最重要的白色颜料，占全部白色颜料使用量的80%。
从全世界范围来说，所开采的钛矿90％以上用于TiO2颜料的生产。
1998年，世界总的TiO2颜料消费量为355万吨，按2000美元/吨的单价计其总价值为70亿美元，是仅次于合成氨和磷酸的第三大无机化工产品。
许多发达国家都将其列为关键化学品行列，在某些国家和地区，其生产量与国民生产总值成正比，它已成为衡量一个国家经济发展和人民生活水平高低的重要标志之一。
钛白粉的工业生产方法有氯化法和硫酸法两种，其中56%为氯化法产品，这种产品的70%以上又产自美国杜邦、克尔麦吉公司和美资美联公司，其他国家的钛白粉工厂仍以硫酸法为主。
我公司拟建的钛白装置也属于硫酸法。
我国钛资源储量居世界之首，到2000/2001年上半年，全国各钛白生产企业的产能总和将达到38万t/a。
除锦州铁合金总厂为氯化法生产外，其余厂家均为硫酸法。
世界钛白粉生产的特点是技术高度垄断，迄今为止，世界上只有20几个国家、30多家公司、50来家工厂生产钛白粉。
纳米TiO2
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2.3.1 光催化环保涂料
纳米TiO2氟碳涂料光照过程产生的羟基与生物大分子（如脂类、蛋白 质、酶以及核酸）通过一系列氧化链式反应对生物细胞结构引起广泛 的损伤性破坏，攻击有机物的不饱和键或抽取氢原子，使细菌蛋白质 变异或脂类分解（多肽链断裂和糖类解聚），将细胞质中的原生质活 酶破坏，以此杀灭细菌使之分解，赋予涂料很强的杀菌抑菌功能，对 空气中细菌、霉菌、发臭有机物等有净化的作用；有长期的防霉防藻 效果，强劲的抗粉尘和抗脏物的粘附能力；疏水性极佳，容易清洗涂 层表面的污物。
(5)含汞废水的处理：同六价铬还原相似，无机汞离子从半导体导带 到电子而被还原到零价汞。
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2.2.3. 对室内空气中污染物的降解
纳米TiO2光催化技术在清除挥发性有机物上(VOC)具有独到之处，能 将许多难于用其他方法降解的污染物最终达到无机化，一般生成二氧 化碳和水，以及相应的化合物。
(4)毛纺染整废水处理：把表面涂覆有纳米TiO2膜的玻璃填料填充于 玻璃反应器中，毛纺染整废水在反应器内循环进行光催化氧化处理。
(5)印染废水处理
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2.2.2. 降解水中无机污染物
(1)含铬废水的处理：用TiO2掺杂Pb 2+作为吸附剂，利用TiO2薄膜在光 催化下使Cr6+转化成Cr3+，去除率为99．5％。
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1.3.3 TiCl4水解法
TiCl4水解法就是以TiCl4为原料，以碱为催化剂，得到 Ti02的水合物，然后经过离心、洗涤、干燥和煅烧即可得 到纳米二氧化钛。