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| 納米鈦白粉的制備工藝研究進展 |
| 來源：中國粉體技術網 更新時間：2014-08-14 11:19:19 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術網/遠志）納米鈦白（指單個粒子的直徑小于100nm 的鈦白粉）自 20 世紀 80 年代后期問世以來，由于粒子的細小、比表面積的擴大而產生了較常規材料所不具備的特殊效應，如量子效應、隧道效應、獨特的顏色效應，以及其所具有的光催化作用及紫外屏蔽等功能，在汽車工業、防曬化妝品、廢水處理、殺菌、環保、陶瓷、涂料等領域有著特殊的用途。因此，近年來納米鈦白得到廣泛的關注和研究。
通常將納米鈦白的制備方法大致分為兩類：氣相法和液相法。其中氣相法包括氣相氧化法和氣相水解法。氣相氧化法是將高純度的四氯化鈦高溫下氧化，生成非常光亮的納米二氧化鈦，它適合大規模生產，但副產物的腐蝕性強，投資大，設備結構復雜，對材料要求高，要耐高溫、耐腐蝕，裝置難以維修，研究開發難度大；氣相水解法是將高純度的四氯化鈦在氫焰中進行高溫水解而制得納米二氧化鈦，它具有產品純度高、工藝復雜和投資大的特點。
液相法則包括均勻沉淀法、萃取法、溶膠－凝膠法等。均勻沉淀法以硫酸法制備鈦白粉工藝的中間產物——鈦液為原料，外加金紅石型二氧化鈦晶種為促進劑，以十二烷基磺酸鈉為表面活性劑，尿素為沉淀劑，制備出納米金紅石型二氧化鈦粒子；萃取法也以硫酸法鈦白生產過程的中間產品——鈦液為原料，采用萃取法將TiO 2 轉為有機物溶膠，再將此溶膠蒸餾制成納米鈦白粉體；溶膠－凝膠法一般以鈦醇鹽及無水乙醇為原料，加入少量水及不同的酸或有機聚合添加劑，經攪拌、陳化制成穩定的涂膜溶膠，再利用溶膠將TiO 2附著在各種載體上?？偟膩碇v，液相法較易控制納米鈦白的粒徑，但生產周期長，產量低。目前，液相法是研究的重點和熱點，其中獲得工業應用的方法主要有以下幾種。
1 料漿法
料漿法是一種十分成熟的方法，目前，國內外多采用此法制備負載型催化劑。而采用料漿法制備納米TiO 2薄膜的具體過程是：以納米TiO 2粉末為原料，將其分散在加有添加劑的水中制成TiO 2漿液，再將其負載在載體上，一定溫度下干燥后，洗去附著不牢的TiO 2粉末，即可用于光催化反應。此法的特點是：可保持粉末良好的光催化性能；涂層厚度不易控制。
2 液相沉淀法
液相沉淀法以硫酸法鈦白粉廠的中間產品鈦液 ( TiOSO4 ) 為原料，以工業尿素為沉淀劑，生成偏鈦酸沉淀，再加入大約0.01 mol/L 的硫酸和去離子水，以及溶膠劑與表面活性劑，然后絮凝分離、噴霧干燥、回轉窯煅燒，獲得納米TiO 2粒子。根據煅燒時所采用的不同溫度，可以得到不同晶型的產品，其中550 ℃煅燒所得產物為銳鈦礦晶型，大于750 ℃煅燒所得產物為金紅石型。該方法制備的納米TiO 2粒徑為20 ～ 50 nm，收率達90% 以上。
3 溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法是一種十分重要的方法，它一般以鈦醇鹽及無水乙醇為原料，加入少量水及不同的酸或有機聚合添加劑經攪拌、陳化制成穩定的涂膜溶膠。再利用溶膠將TiO 2附著在各種載體上。溶膠-凝膠法的特點是：TiO 2膜與載體結合牢固，不易脫落；控制灼燒溫度可得到所需晶相的TiO 2膜，膜的厚度可控制。
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