納米鈦白粉的應(yīng)用
鈦白粉被認(rèn)為是目前世界上性能最好的一種白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。中國(guó)目前已經(jīng)是繼美國(guó)后第二大的鈦白粉消耗國(guó)，而且增長(zhǎng)勢(shì)頭迅猛，潛力也非常大。
一、前言
納米材料是一種新興材料，一般是指粒徑小于 100 nm 的超微顆粒。這種超微顆粒具有表面積大，表面活性高，良好的催化特性，它既具有金屬又具有非金屬的特異性能。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，納米材料的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，對(duì)其要求也越來(lái)越高。就納米二氧化鈦而言，由于它具有極大的體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、光學(xué)特性、顏色效應(yīng)，故在光、電及催化等方面顯示出其特殊性質(zhì)，所以它作為一種新型材料，其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。
二、納米 鈦白粉粉體的制備
由于納米 鈦白粉具有許多優(yōu)異性能，其用途相當(dāng)廣泛，因而其制備受到國(guó)內(nèi)外的極大關(guān)注。目前制備納米 鈦白粉粉體的方法主要有兩大類：物理法和化學(xué)法。
物理法
制備納米 鈦白粉粉體的物理法主要有濺射，熱蒸發(fā)法及激光蒸發(fā)法。物理法制備納米粒子是最早的方法，它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，易于操作和易于對(duì)粒子進(jìn)行分析，能制備高純粒子，還可制備薄膜和涂層。它的產(chǎn)量較大，但成本較高。
三、納米 鈦白粉的應(yīng)用
由于納米超微粒子具有特殊性能，這就決定了它在各個(gè)領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
3.1 在化學(xué)工業(yè)中的利用
催化是納米超微粒子應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。利用納米超微粒子的高比表面積與高活性可以顯著地提高催化效率，國(guó)際上已作為第四代催化劑進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。納米 鈦白粉具有很高的化學(xué)活性，良好的耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性，可用作性能優(yōu)良的催化劑、催化劑載體和吸收劑。如納米 鈦白粉在催化 H 2 S 除去 S 時(shí)，顯示出相當(dāng)高的催化活性。此外，納米 SiO 2 和 鈦白粉的無(wú)機(jī)或有機(jī)復(fù)合材料具有特殊功能，這些納米材料正在開(kāi)發(fā)中。
3.2 在電子工業(yè)產(chǎn)品中的應(yīng)用
納米 鈦白粉是許多電子材料的重要組成部分，可用于制作納米敏感材料及納米陶瓷功能材料。由于納米粒子尺寸小，比表面積大，表面活性高，所以適合作氣敏材料，如有納米 鈦白粉可制成靈敏度很高的氣敏元件。同時(shí)，由于納米相陶瓷一次成型塑性形變是可以實(shí)現(xiàn)的，人們利用納米 鈦白粉一次成型形變制成了納米 鈦白粉陶瓷，這種陶瓷具有超細(xì)晶粒尺寸并保持它們的特性。
3.3 在環(huán)保方面的應(yīng)用
納米 鈦白粉粒子的光催化作用在環(huán)保方面有廣闊的用途。國(guó)內(nèi)外有許多文獻(xiàn)報(bào)道了這方面的進(jìn)展。英國(guó)倫敦和安大略核子技術(shù)環(huán)境公司，開(kāi)發(fā)了一種新穎的常溫光催化技術(shù)，采用人工光和納米二氧化鈦催化劑，可將工業(yè)廢液和污染地下水中的多氯聯(lián)苯類化合物分解。當(dāng)污染水通過(guò)二氧化鈦涂層網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只要受到低計(jì)量紫外光的照射，便會(huì)發(fā)生反應(yīng)，生成活性極強(qiáng)的氫氧自由基，迅速將有機(jī)毒物分解為二氧化碳和水。此外，利用納米 鈦白粉材料作為光催化劑還可催化降解紡織印染業(yè)和照相業(yè)排出的染料污染物。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視生活質(zhì)量和健康水平的提高�？咕�、防腐、除味、凈化空氣、優(yōu)化環(huán)境將成為人們的追求。當(dāng)前全球面臨著嚴(yán)重的環(huán)境污染，納米 鈦白粉作為而久的光催化劑已被應(yīng)用在除了水和空氣凈化之外的各種環(huán)境方面的問(wèn)題。有關(guān)資料表明，納米 鈦白粉對(duì)于破壞微觀的細(xì)菌和氣味是有用的。另外還可以使癌細(xì)胞失活，對(duì)臭味進(jìn)行控制，對(duì)于氮的固化和對(duì)于清除油的污染都是十分有效的。
3.4 在化妝品工業(yè)中的應(yīng)用
納米 鈦白粉具有優(yōu)異的紫外線屏蔽性，再加上它的透明性(不會(huì)在皮膚上殘留白色，能厚涂抹)和無(wú)毒(不會(huì)刺激皮膚引起發(fā)炎)等特點(diǎn)，至今已成為防曬化妝品的理想原料。據(jù)行業(yè)報(bào)道，在日本每年已有一定量的納米 鈦白粉作為防曬劑、化妝品底和口紅等產(chǎn)品的添加原料。
3.5 在醫(yī)藥衛(wèi)生和食品加工領(lǐng)域的應(yīng)用
納米結(jié)構(gòu)不僅堅(jiān)固，而且具有自身對(duì)抗外界不純物質(zhì)的能力，不易與外界不純物質(zhì)結(jié)合。同時(shí)，納米級(jí)微�；蛴袡C(jī)小分子將更有利于人體吸收，能提高藥物的效能。因此納米 鈦白粉在健康衛(wèi)生及食品工業(yè)有廣闊的應(yīng)用前景。有資料報(bào)道，已開(kāi)發(fā)出具有抗菌和凈化性能的 鈦白粉薄膜陶瓷。另外，納米 鈦白粉已應(yīng)用在食品工業(yè)中，如作樂(lè)百氏奶的添加劑。 此外，納米 鈦白粉在塑料、涂料等工業(yè)也有廣泛應(yīng)用，可用作塑料填料、高級(jí)油漆、涂料的原料。
四、結(jié)論
納米材料是當(dāng)今新材料研究中最富有活力的，對(duì)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要影響的研究領(lǐng)域。納米 鈦白粉作為其中重要的一員，近年來(lái)一直是國(guó)內(nèi)外競(jìng)相研究開(kāi)發(fā)的熱門課題，其制法日趨完善，其應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，但在超微顆粒的制備過(guò)程中，粒子的團(tuán)聚是需要解決的一大難題。目前，對(duì)用濕化學(xué)法制備氧化物超微粉體過(guò)程中團(tuán)聚體形成的機(jī)理及其團(tuán)聚狀態(tài)的控制已有許多報(bào)道，這方面的研究已取得一定進(jìn)展。就納米 鈦白粉的制備而言，其沉淀、干燥、煅燒等過(guò)程都有可能產(chǎn)生團(tuán)聚，因此，要實(shí)現(xiàn)對(duì)粉末團(tuán)聚狀態(tài)的控制，就必須對(duì)粉末制備的全過(guò)程進(jìn)行控制，從而獲得分散性好、性能優(yōu)良的納米 鈦白粉粉體。
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