納米級(jí)二氧化鈦，亦稱鈦白粉。物理性質(zhì)為細(xì)小微粒，直徑在100納米以下，產(chǎn)品外觀為白色疏松粉末。具有抗線、抗菌、自潔凈、抗老化性能，可用于化妝品、功能纖維、塑料、油墨、涂料、油漆、精細(xì)陶瓷等領(lǐng)域。
納米二氧化鈦主要有兩種結(jié)晶形態(tài)：銳鈦型（Anatase）和金紅石型（Rutile）。金紅石型二氧化鈦比銳鈦型二氧化鈦穩(wěn)定而致密，有較高的硬度、密度、介電常數(shù)及折射率，其遮蓋力和著色力也較高。而銳鈦型二氧化鈦在可見光短波部分的反射率比金紅石型二氧化鈦高，帶藍(lán)色色調(diào)，并且對(duì)紫外線的吸收能力比金紅石型低，光催化活性比金紅石型高。在一定條件下，銳鈦型二氧化鈦可轉(zhuǎn)化為金紅石型二氧化鈦。
分類
一.按照晶型可分為:金紅石型納米鈦白粉和銳鈦型納米鈦白粉。
二.按照其表面特性可分為：親水性納米鈦白粉和親油性納米鈦白粉。
三.按照外觀來分：有粉體和液體之分，粉體一般都是白色，液體有白色和半透明狀。
前景
納米二氧化鈦是具有屏蔽紫外線功能和產(chǎn)生顏色效應(yīng)的一種透明物質(zhì)。由于它透明性和防紫外線功能的高度統(tǒng)一，使得它一經(jīng)問世，便在防曬護(hù)膚、塑料薄膜制品、木器保護(hù)、透明耐用面漆、精細(xì)陶瓷等多方面獲得了廣泛應(yīng)用。特別是在80年代末期，這種能產(chǎn)生誘人的“隨角異色”效應(yīng)的效應(yīng)顏料被成功地用于豪華型高級(jí)轎車面漆之后，引起了世界范圍的普遍關(guān)注，發(fā)達(dá)國家如美、日、歐等國對(duì)此研究工作十分活躍，相繼投入了大量人力、物力，并制訂了長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，在國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈迄今，他們已取得許多令人驚異的成果，并已形成高技術(shù)納米材料產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)這種附加值極高的高功能精細(xì)無機(jī)材料，收到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，納米氧化物材料也正成為中國產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。
隨著納米材料研究的深入，納米組裝體系、人工組裝合成的納米結(jié)構(gòu)的材料體系越來越受到人們的關(guān)注，這意味著納米材料的研究已可以按照人們的意愿設(shè)計(jì)、組裝、創(chuàng)造新的體系，更有目的地使該體系具有人們所希望的特性，技術(shù)上的飛躍，為納米材料的應(yīng)用進(jìn)一步打開市場(chǎng)的大門，在廣泛的領(lǐng)域形成了一大批高技術(shù)產(chǎn)品。如信息與通訊方面的磁性存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、液晶顯示、光學(xué)方面的功能性薄膜；電子方面的原件開發(fā)，能源方面的太陽能電源，熱敏絕緣體，測(cè)量與控制技術(shù)方面的傳感器；陶瓷方面的結(jié)構(gòu)陶瓷，功能陶瓷以及其他方面的抗老化橡膠、功能油漆、光催化降解劑、保潔抗菌材料、超高磁能衡土水磁體等。在納米材料的市場(chǎng)增長(zhǎng)中，o維-3維結(jié)構(gòu)技術(shù)，超精度加工技術(shù)，超薄膜生產(chǎn)技術(shù)，橫向結(jié)構(gòu)技術(shù)所制造的產(chǎn)品最具市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力。
有關(guān)研究還表明，在今后10年中，納米材料的市場(chǎng)應(yīng)用開發(fā)的速度還會(huì)加快，因?yàn)楣I(yè)國家納米材料領(lǐng)域的專利自1993年以來一直以每年20%以上的速度遞增。資料表明，西方工業(yè)國家在納米材料及相關(guān)領(lǐng)域的科研經(jīng)費(fèi)投入每年達(dá)75億美元左右。國際上在此領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。
制備方法
目前，制備納米TiO2的方法很多，基本上可歸納為物理法和化學(xué)法。物理法又稱為機(jī)械粉碎法，對(duì)粉碎設(shè)備要求很高；化學(xué)法又可分為氣相法（CVD）、液相法和固相法。
氣相制法
*物理沉積
物理氣相沉積法（PVD）是利用電弧、高頻或等離子體等高穩(wěn)熱源將原料加熱，使之氣化或形成等離子體，然后驟冷使之凝聚成納米粒子。其中以真空蒸發(fā)法最為常用。粒子的粒徑大小及分布可以通過改變氣體壓力和加熱溫度進(jìn)行控制。該法同時(shí)可采用于單一氧化物、復(fù)合氧化物、碳化物以及金屬粉的制備。
*化學(xué)沉積
化學(xué)氣相沉積法（CVD）利用揮發(fā)性金屬化合物的蒸氣通過化學(xué)反應(yīng)生成所需化合物，該法制備的納米TiO2粒度細(xì)，化學(xué)活性高，粒子呈球形，單分散性好，可見光透過性好，吸收屏蔽紫外線能力強(qiáng)。該過程易于放大，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，但一次性投資大，同時(shí)需要解決粉體的收集和存放問題。
CVD法又可分為氣相氧化法、氣相合成法、氣相熱解法和氣相氫火焰法。
*氣相氫火焰法：是通過四氯化鈦氫火焰燃燒得到，反應(yīng)方式如下：
TiCl4+2H2+O2 =TiO2+4HCl
液相制法
液相法是選擇可溶于水或有機(jī)溶劑的金屬鹽類，使其溶解，并以離子或分子狀態(tài)混合均勻，再選擇一種合適的沉淀劑或采用蒸法、結(jié)晶、升華、水解等過程，將金屬離子均勻沉積或結(jié)晶出來，再經(jīng)脫水或熱分解制得粉體。它又可分為膠溶法、溶膠-凝膠法和沉積法。其中沉積法又可分為直接沉積法和均勻沉積法。
*溶膠法
加酸使其形成溶膠，經(jīng)表面活性劑處理，得到漿狀膠粒，熱處理得到納米TiO2粒子。
*溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法（簡(jiǎn)稱S—G法），是以有機(jī)或無機(jī)鹽為原料，在有機(jī)介質(zhì)中進(jìn)行水解、縮聚反應(yīng)，使溶液經(jīng)溶膠-凝膠化過程得到凝膠，凝膠經(jīng)加熱（或冷凍）干燥、鍛燒得到產(chǎn)品。該法得到的粉末均勻，分散性好，純度高，煅燒溫度低，反應(yīng)易控制，副反應(yīng)少，工藝操作簡(jiǎn)單，但原料成本較高。
*沉淀法
A、直接沉淀法
其反應(yīng)機(jī)量為：
Ti0SO4+2NH3·H2O → Ti0(OH)2↓ + (NH4）2 SO4
Ti0(OH)2 → Ti02(s)+H2O
該法操作簡(jiǎn)單易行，產(chǎn)品成本較低，對(duì)設(shè)備、技術(shù)要求不太苛刻，但沉淀洗滌困難，產(chǎn)品中易引入雜質(zhì)，而且粒子分布較寬。
B、均勻沉淀法
均勻沉淀法是利用某一化學(xué)反應(yīng)使溶液中的構(gòu)晶離子由溶液中緩慢均勻地釋放出來，在該法中，加入沉液劑（如尿素），不立刻與被沉淀物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而是通過化學(xué)反應(yīng)使沉淀劑在整個(gè)溶液中緩慢生成。該法得到的產(chǎn)品顆粒均勻、致密，便于過濾洗滌，是目前工業(yè)化看好的一種方法。
固相法合
固相法合成納米TiO2是利用固態(tài)物料熱分解或固-固反應(yīng)進(jìn)行的。它包括氧化還原法、熱解法和反應(yīng)法。在此介紹常用的偏鈦酸熱解法制備納米TiO2。該法制得的納米 TiO2 粒徑分布較寬，工藝簡(jiǎn)單，操作易行，可批量生成。
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