纳米二氧化钛的作用
TiO2 P25
TiO2 P25型纳米二氧化钛属于混晶型，锐钛矿和金红石的重量比大约为80/20，由于两种结构混杂增大了TiO2晶格内的缺陷密度，增大了载流子的浓度，使电子、空穴数量增加，使其具有更强的捕获在TiO2表面的溶液组份（水、氧气、有机物）的能力。
作用机理：纳米二氧化钛具有大的比表面积,表面原子数、表面能和表面张力随着粒径的下降急剧增加,小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等导致纳米微粒的热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子。
由于TiO2电子结构所具有的特点，使其受光时生成化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和氢氧自由基，攻击有机物，达到降解有机污染物的作用。
当遇到细菌时，直接攻击细菌的细胞，致使细菌细胞内的有机物降解，以此杀灭细菌，并使之分解。
纳米二氧化钛不仅能影响细菌繁殖力，而且能破坏细菌的细胞膜结构，达到彻底降解细菌，防止内毒素引起的二次污染，纳米二氧化钛属于非溶出型材料，在降解有机污染物和杀灭菌的同时，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的杀菌、降解污染物效果。
使用技巧：（1）在P25中加入有机染料敏化剂或过渡金属元素，可以增大利用光波长范围。
（2）将P25附着在活性炭上，其催化性能将大大提高。
（2）将P25中加入亲水型SiO2，其催化性能也可得到提高。
纳米材料在抗菌和杀虫中的应用技巧
纳米材料在抗菌和杀虫中的应用技巧近年来，随着纳米技术的发展，纳米材料在抗菌和杀虫领域的应用日益受到关注。
纳米材料具有高比表面积、独特的物理和化学性质，以及良好的生物相容性，使其具备了在抗菌和杀虫中的广泛应用潜力。
本文将介绍纳米材料在抗菌和杀虫领域的应用技巧，包括纳米银、纳米氧化锌和纳米二氧化钛等纳米材料的应用。
纳米银是目前应用较为广泛的一种纳米材料，因其具有优异的抗菌性能而备受关注。
纳米银能够通过释放银离子和直接接触杀灭细菌和病毒，有效地抑制其生长和繁殖。
在应用方面，纳米银可以制备成纳米银溶液、纳米银粉末、纳米银纤维等形式，用于抗菌涂料、医疗器械、纺织品等领域。
在制备纳米银抗菌涂料时，可以通过溶液离心、电化学方法和气相沉积等技术实现纳米银的均匀分布和固定。
此外，纳米银的粒径和形态的调控也对其性能有着重要影响，因此需要通过合适的制备方法进行优化。
纳米氧化锌是另一种常用的纳米材料，具有良好的抗菌和杀虫性能。
纳米氧化锌可以通过光催化和离子释放两种机制发挥其杀菌作用。
在光催化方面，纳米氧化锌能够通过吸收紫外线或可见光产生活性氧自由基，对细菌和病毒进行氧化降解。
在离子释放方面，纳米氧化锌可以释放出氧化锌离子，与细菌细胞中的蛋白质和酶结合，破坏其生物膜和细胞代谢。
为了提高纳米氧化锌的稳定性和抗菌效果，可以将其修饰成核壳结构或与其他纳米材料复合。
此外，纳米氧化锌的形貌和尺寸也会对其抗菌性能产生影响，因此需要选择合适的合成方法和条件。
纳米二氧化钛是一种常用的光催化剂，具有优异的抗菌和杀虫性能。
纳米二氧化钛可以通过吸收紫外线或可见光产生活性氧自由基，对细菌和病毒进行氧化降解。
此外，纳米二氧化钛也可以通过直接接触杀灭细菌和病毒，破坏其生物膜和细胞结构。
在应用方面，纳米二氧化钛可以制备成纳米二氧化钛固体或纳米二氧化钛溶液，在抗菌涂层、医疗设备和饮用水处理等领域应用广泛。
为了提高纳米二氧化钛的抗菌效果，可以选择合适的晶相结构、控制纳米材料的形貌和尺寸，并与其他纳米材料进行复合。
纳米材料在涂料中的应用
纳米材料在涂料中的应用1、纳米在TiO2涂料中的应用由于纳米二氧化钛晶体的粒径大约是普通钛白粉的1/10，远远低于可见光的波长，本身具有透明性，又对可见光具有一定程度的遮盖，透射光在铝粉表面反射与在纳米二氧化钛表面反射产生了不同的视觉效果。
到1991年，全世界已有11种含超细二氧化钛的金属闪光漆。
目前，福特、克莱斯乐、丰田、马自达等许多著名的汽车制造公司都已使用含有超细二氧化钛的金属闪光漆。
提高材料抗老化性能的传统方法是添加有机紫外线吸收剂，纳米TiO2粒子是一种稳定的、无毒的紫外光吸收剂。
因为用作涂料基料的高分子树脂受到太阳中紫外线的长期照射会导致分子链的降解，影响涂膜的物理性能，因此若能屏蔽太阳光中的紫外线，就可大幅提高漆膜的耐老化性能。
研究发现利用金红石型纳米TiO2优异的紫外线屏蔽性能改性传统耐候型聚酯——TGIC粉末涂料可以大幅度地提高其耐老化性能。
纳米TiO2有抗菌杀毒作用，用于涂料是涂料发展中的一个重大成就。
纳米二氧化钛具有高的光催化性，在紫外光的照射下能分解出自由移动的带负电的电子e-和带正电的空穴h+形成电子——空穴对，该电子——空穴对能与空气中的氧和H2O发生作用，通过一系列化学反应形成原子氧（O）氢氧自由基（OH），这种原子氧和氢氧自由基具有很高的化学活性，能与细菌中的有机物反应生成二氧化碳和水，从而达到杀灭细菌的作用。
目前，由于国内对于纳米TiO2的研究大多还处于实验阶段，在涂料性能的提高和完善方面还有大量的工作要做，为此，我们还要继续做出贡献。
2、纳米在氧化铁涂料中的应用纳米氧化铁作为颜料无毒无味，具有很好的耐温、耐侯、耐酸、耐碱以及高彩度、高着色力、高透明度和强烈吸收紫外光的优良性能，可广泛用于高档汽车涂料、建筑涂料、防腐涂料、粉末涂料，是较好的环保涂料。
紫外线分解木材中的木质素而破坏细胞结构导致木材老化，纳米氧化铁颜料分散于涂层中，由于颗粒直径小不会散射光线、涂层成透明状态且吸收紫外线辐射，起到保护木材的作用。
二氧化钛相关资料
纳米二氧化钛百科名片纳米二氧化钛标本纳米二氧化钛是金红石型白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。
可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。
也可用于高档汽车面漆，具有随角异色效应。
目录简介分类主要技术指标应用特性前景主要制备方法1、气相法制备二氧化钛2、液相法制备纳米二氧化钛固相法合成纳米二氧化钛具有可遗传毒性简介纳米二氧化钛，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。
纳米二氧化钛俗称纳米钛白粉，它主要有两种结晶形态：锐钛型（Anatase）和金红石型（Rutile）。
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，其遮盖力和着色力也较高。
而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。
在一定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。
分类一.按照晶型可分为:金红石型纳米钛白粉和锐钛型纳米钛白粉。
二.按照其表面特性可分为:亲水性纳米钛白粉和亲油性纳米钛白粉。
三, 按照外观来分：有粉体和液体之分，粉体一般都是白色，液体有白色和半透明状。
主要技术指标以下指标并非指的是某一公司产品指标，而是市场上常见的，故有些数据并不能套在某一产品上。
技术数据金红石型纳米级钛白粉锐钛型纳米级钛白粉性状白色粉末白色粉末晶型金红石型锐钛型金红石含量% 99 --粒径(nm) 20-50 15-50干燥减量% 1 1灼烧减量% 10-25 10表面特性亲水性或亲油性亲水性或亲油性PH 6.5-8.5 6.5-8.5比表面积（m2/g) 80-200 80-200重金属（以Pb计）% 0.0015 0.0015砷（As) W% 0.0008 0.0008铅（Pb) W% 0.0005 0.0005汞（Hg) W% 0.0001 0.0001应用特性纳米TiO2的功能及用途纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。
光触媒简介
光触媒的简介光触媒是一种纳米级的金属氧化物材料（二氧化钛比较常用），它涂布于基材表面，在光线的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除臭、抗污等功能。
作用原理：光触媒在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧，具有很强的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水（H2O）和二氧化碳（CO2），因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。
光触媒的特性为利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳跟水，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，理论上有效期非常长久，维护费用低。
同时，二氧化钛本身无毒无害，已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。
具体作用：光触媒作为一种新兴的空气净化产品，主要有以下功能：除菌：光触媒加工的表面，通过催化反应，将细菌的尸体分解得一干二净。
所以从严格意义上说光触媒不是杀菌，而应该叫除菌。
由于光触媒的强氧化分解能力，能分解大多数对人体有害的细菌：白色念珠菌、黑曲霉菌、大肠埃希氏菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌等多种细菌具有很强的除菌功效，不会产生抗药性，抗菌率大于99.99%。
除臭：比臭氧（O3）有着更强的氧化能力，可强力分解臭源。
脱臭能力相当于500个活性碳冰箱除臭剂，比活性碳有更强的吸附力，且具有活性碳所没有的分解细菌功能。
对香烟臭、汗臭、垃圾臭、动物臭等具有除臭功效。
自洁：根据除菌的原理，导致污垢的物质也会被分解，又因为它的超亲水性，而看不到水滴的附着。
在户外，通过雨水经常得到冲洗而保持清洁状态。
当灰尘落于经过光触媒处理过的物体表面上，只需以清水清洗，因为光触媒的超亲水特性与地心引力配合，将让污垢不易附着，因此建筑体外观施工后也能常保洁净。
纳米二氧化钛浆料的制备及应用研究
纳米二氧化钛浆料的制备及应用研究纳米二氧化钛（Nano-TiO2）是一种具有良好耐候性和热稳定性的半导体材料，受到了广泛的关注和应用。
纳米二氧化钛具有低毒、高特异性、良好的光催化、电化学性质以及强氧化作用等多项优良性能，能够广泛应用于太阳能电池、物理信息学、光化学反应、生物医学等领域。
本文将从制备纳米二氧化钛浆料的方法、纳米二氧化钛的表征以及纳米二氧化钛在环境治理、电池、高分子复合材料、生物医学等方面的应用研究进展等几个方面描述纳米二氧化钛浆料的制备及应用研究。
一、纳米二氧化钛浆料的制备方法纳米二氧化钛浆料的制备方法通常包括水相法、界面法和气相法。
目前，最为常见的制备方法是水相法。
1、水相法水相法一般采用水热法或溶胶-凝胶法制备。
水热法是将氢氧化钛溶胶在高温高压的条件下，反应一段时间，形成微米到纳米级别的球状颗粒。
水热法能够制备高分散性、晶型和晶粒大小可控的纳米二氧化钛。
溶胶-凝胶法是将钛酸酯等前驱体经溶胶、凝胶、煅烧得到纳米晶粒的方法。
其中，水热法和溶胶-凝胶法的制备成本较低，应用领域较广。
2、界面法界面法除了水相法中的两种制备方法之外，还包括溶剂热法、微乳法、反应过程控制法、浆料法等。
溶剂热法是利用有机溶剂作为反应介质，将钛酸酯等前驱体加入有机溶剂中，加热后产生类似于水热法中超临界水流的条件下，形成纳米二氧化钛粉末。
微乳法是将油相和水相通过表面活性剂的作用形成微观混合体，再加入钛酸酯等前驱体，紧接着再通过加热等方法得到纳米二氧化钛的制备方法。
3、气相法气相法是利用化学气相沉积（CVD）工艺或物理气相沉积（PVD）制备纳米二氧化钛。
这种方法的优点是制备高纯度、晶型良好的纳米二氧化钛。
但同时也存在较高制备成本等缺点。
二、纳米二氧化钛的表征纳米二氧化钛的表征包括物理性质和化学性质等。
物理性质方面主要包括表面积、粒径、晶型等；化学性质方面主要包括化学组成、化学反应活性等。
1、表面积纳米二氧化钛的表面积一般通过比表面积等数据来表征纳米二氧化钛的分散性、活性等理化性质。
二氧化钛
AYYWEAFDhtkVRYQe要想皮肤美，防晒最重要。
紫外线会使得皮肤变黑，引起皮肤红斑、水肿等炎症反应，引起皮肤的光老化，容易导致皮肤癌的发生。
臭氧层的破坏使达到地球表面的紫外线增加。
因此，对研制紫外线防护剂的要求日益强烈。
一、物理性质纳米级二氧化钛，亦称钛白粉，外观为白色疏松粉末。
具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，屏蔽紫外线作用强，纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型（Anatase）和金红石型（Rutile）。
利用钛白的白度和不透明度这两种性能，可使化妆品的颜色范围很宽广，考虑到遮盖力和耐晒时，采用金红石型钛白为好。
二、化学性质纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、且完全可以与食品接触，在光线中紫外线的作用下能长久杀菌。
三、防紫外线功能纳米二氧化钛的抗紫外线机理：纳米二氧化钛的强抗紫外线能力是由于其具有高折光性和高光活性。
其抗紫外线能力及其机理与其粒径有关：当粒径较大时，对紫外线的阻隔是以反射、散射为主。
防晒机理是简单的遮盖，属一般的物理防晒，防晒能力较弱；随着粒径的减小，光线能透过纳米二氧化钛的粒子面，对紫外线的吸收性明显增强。
其防晒机理是吸收紫外线。
对人体伤害的一般是中波区和长波区紫外线。
纳米二氧化钛对不同波长紫外线的防晒机理不一样，对长波区紫外线的阻隔以散射为主，对中波区紫外线以吸收为主。
与其他有机防晒剂相比，纳米二氧化钛具有无毒、性能稳定、效果好等特点。
纳米二氧化钛由于粒径小，活性大，既能反射、散射紫外线，又能吸收紫外线，从而对紫外线有更强的阻隔能力。
与同样剂量的一些有机紫外线防护剂相比，纳米二氧化钛在紫外区的吸收峰更高，吸收效果更好。
它还能透过可见光，加入到化妆品使用时皮肤白度自然。
纳米TiO2能稳定均匀地分散于化妆用品中，利用其对紫外线的吸收作用，可阻止高分子链的降解，减少自由基的发生，从而达到防日晒老化的效果。
价格便宜，来源丰富；是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。
二氧化钛纳米管
二氧化钛纳米管
二氧化钛纳米管是一种新型的纳米材料，由纳米级二氧化钛颗粒组成的管状结构。
由于其独特的结构和性质，二氧化钛纳米管在能源、环境、电子、医药等领域具有广泛的应用前景。
在能源领域，二氧化钛纳米管可以用于太阳能电池、光催化水分解、电化学储能等方面。
在环境领域，二氧化钛纳米管可以用于废水处理、空气净化、高效吸附等方面。
在电子领域，二氧化钛纳米管可以用于传感器、透明导电膜等方面。
在医药领域，二氧化钛纳米管可以用于肿瘤治疗、药物输送等方面。
虽然二氧化钛纳米管具有很多优势，但其应用也存在一些问题，如生产成本高、毒性等。
未来，需要进一步研究和改进二氧化钛纳米管的制备方法，提高其性能，以及解决其应用中的问题，从而实现更广泛的应用。
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1. 纳米二氧化钛的作用
a) 杀菌功能
用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作
用，达到安全饮用水的标准。
b) 防紫外线功能
纳米TiO2既能吸收紫外线，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。
c) 对氟里昂的降解功能
TiO2对于CFCl3的降解具有良好的光催化活性，用TiO2/WO3体系降解CFCl3，在
100h内保持催化效率高于99.6%。
2. 是否可以用作涂层添加物
人们常采用的防腐措施是在金属表面涂上一层防腐涂层，以防止腐蚀介质与金属基体的
直接接触，从而减轻腐蚀纳米材料表面原子数所占的比例大，表面原子周围缺少相邻的
原子，具有不饱和性质，在与其他组份作用时，在两个混合相之间产生很大的作用力，
将很大程度地对材料增强增韧所以，以纳米材料作为添加剂制备涂料时，就涂膜本体而
言，就像复合材料一样，被显着地增强增韧，纳米材料的加入将改善涂层中颜料和填料
的体积填充致密度，减少毛细管作用，提高涂层对腐蚀介质的屏蔽作用；同时，涂料的
流变特性及热稳定性也得以改善．比如纳米级二氧化钛粒子常被用作涂料的助剂，用以
改善涂料的流变性，提高涂层的附着力、涂膜硬度、光洁度和抗老化性能。
3. 效果如何
纳米材料能够提高涂层的一些性能，但是，必须严格控制其加入量，加量太多，一方面
使其更难分散，从而导致其团聚量相对增多，影响其粉体与树脂的结合．另一方面，加
量太少，使得没有足够纳米粉体与树脂结合，也将使其性能降低。
4. 是否有这样的理论支持
北京化工大学材料科学与工程学院的徐瑞芬等人曾做过方面的研究
a) 原材料
抗菌纳米二氧化钛，实验室自制；苯-丙（BC-102）乳液；钛白粉，R-901；煅烧高
岭土；立德粉；滑石粉；分散剂；消泡剂；增稠剂；成膜助剂；乙二醇，化学纯；pH
调节剂，AMP-95。
b) 实验室制备方法
将水放入容器内，开启高速搅拌机，在低速下依次加入颜料分散剂、部分消泡
剂、,AMP-95、成膜助剂，混合均匀后将纳米二氧化钛光催化剂和颜填料用筛慢慢地
筛入叶轮搅起的旋涡中。加入颜填料后不久，研磨料渐渐变厚，此时要调节叶轮与
调漆桶底的距离，使旋涡成浅盆状。加完颜填料后，提高叶轮转速，研磨至0.5h后
测定颜填料研磨细度。当细度合格后，即停止分散。过滤后，在低速下逐渐加入乳
液，再加入另一部分消泡剂，调节到适宜pH值，然后用增稠剂溶液调整至适当黏度，
搅拌均匀后出料。
5. 二氧化钛的性能表征
进行纳米二氧化钛的结构表征通常所用的仪器有X光衍射仪(XRD) 、电子显微镜(包括
透射型- TEM和扫描型- SEM) 以及比表面分析仪(BET)等。XRD 技术所能解决的第一个
问题是根据谱图中衍射峰的宽度定性判断所检测物质(粉末或薄膜) 的粒径大小,因为
同种晶体的粒径大小与其衍射峰的宽度成反比关系,这可用谢乐(Scherrer)公式加以解
释, D = 0. 89λ/βcosθ,式中D 为平均粒径,λ为X 光光源波长,β为XRD 谱图中最
强衍射峰的半高宽(单位为弧度) ,θ为半衍射角。同时,利用该公式也可估算出所测试
物质的平均粒径。图1为市售二氧化钛- 钛白粉的XRD谱图,它的平均粒径达到了微米
级,而图2为作者新近用Sol2gel 法制备出的一种二氧化钛粉末XRD 谱图,其平均粒径
约为4nm;再者,二氧化钛共有3 种晶型:锐钛矿[Anatase ,图1和2均为此结构] 、金
红石(Rutile) 和板钛矿(Brookite) ,由于它们的稳定性不同,所表现出的一些性质也
有较大差异,利用XRD 技术可以区别鉴定这3 种二氧化钛的晶型,即利用XRD 谱图中的
各衍射峰的位置,通过仪器附属计算机检索其标准数据库,比较后得出结果。
图1 二氧化钛(锐钛矿型) XRD 谱图
图2 纳米二氧化钛的TEM图像(放大6 ×104 倍)