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納米二氧化鈦在防污自清潔材料的應(yīng)用
日期：2025-01-30 02:43
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摘要：
納米二氧化鈦在防污自清潔材料的應(yīng)用
納米二氧化鈦在防污自清潔材料的應(yīng)用：1997年，東京大學(xué)的Wang和Fujishima等人報道了紫外光誘導(dǎo)下TiO2薄膜超親水性的現(xiàn)象，即水與TiO2半導(dǎo)體薄膜表面接觸，當(dāng)受紫外光照射后，接觸角由幾十度迅速變小，*后達到幾乎0度，這就是TiO2的超親水特性。停止光照，將TiO2在黑暗中放置一段時間，接觸角會逐步增大重新恢復(fù)到原始狀態(tài)，若 再經(jīng)照射又會變成超親水狀態(tài)。 遷移到TiO2表面的光生空穴可以產(chǎn)生“光誘導(dǎo)超親水”現(xiàn)象，這一特性使得TiO2薄膜的研究因其具有自潔凈等多種功能，在實際生產(chǎn)中可制成自清潔玻璃或外墻磚。建筑物玻璃窗、交通工具的擋風(fēng)玻璃及后視鏡、浴室鏡子、眼鏡鏡片、測量儀器的玻璃罩等物品，在其表面涂敷一層納米TiO2薄膜。即使空氣中的水分或蒸氣凝結(jié)，冷凝水不會形成單個水滴而是構(gòu)成均勻的水膜，所以表面不會形成光散射的霧，也不會形成影響視線的分散的水滴。表面可維持高度的透明性，可確保廣闊的視野和能見度，保證車輛及交通的**。對于建筑物的外墻磚來說，一旦表面被油污等污染，由于TiO2的超親水性，污物不易在表面附著，附著的污物在外部風(fēng)力，水淋沖力，自重等作用下，也會自動從TiO2表面剝離下來，不影響視線，起到自清潔的效果，陽光中的紫外線可以維持TiO2薄膜表面的親水特性，從而使其表面具有長期的防污自清潔效應(yīng)。DianaV．Wellia等報道了一種C－N－F－共摻雜TiO2可見光活性涂層的自清潔作用。這種參雜二氧化鈦薄膜表現(xiàn)出較強的可見光吸收，并且在可見光照射下，光催化硬脂酸分解的活性是C－摻雜TiO2薄膜的5倍多?？傊?，納米TiO2超親水膜技術(shù)在建筑、車輛、工農(nóng)業(yè)和日常生活等各方面具有廣闊的發(fā)展前景。
納米二氧化鈦P25
P25氣相法納米級二氧化鈦特性：對入射可見光基本無散射作用，具有很強的屏蔽紫外線能力和優(yōu)異的透明性，作為一種新型材料已廣泛應(yīng)用于化妝品、涂料、油漆等產(chǎn)品中；用于塑料、橡膠和功能纖維產(chǎn)品，它能提高產(chǎn)品的抗老化能力、抗粉化能力、耐候性和產(chǎn)品的強度，同時保持產(chǎn)品的顏色光澤，延長產(chǎn)品的使用期；用于油墨、涂料、紡織，能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能；用于造紙工業(yè)中，能提高易打印性和不滲透性；由于粒徑小，活性大，既能反射、散射紫外線，又能吸收紫外線，從而對紫外線有更強的阻隔能力，廣泛應(yīng)用與防曬化妝品；光穩(wěn)定性好、無毒無害，光電轉(zhuǎn)化率高，是光電太陽能轉(zhuǎn)換電*普遍使用的材料。AEROXIDE TiO2 P25氣相法納米級二氧化鈦是采用AEROSIL工藝生產(chǎn)的一種高度分散的納米級二氧化鈦。CAS NO: 13463-67-7
P25氣相法納米級二氧化鈦特性：對入射可見光基本無散射作用，具有很強的屏蔽紫外線能力和優(yōu)異的透明性，作為一種新型材料已廣泛應(yīng)用于化妝品、涂料、油漆等產(chǎn)品中；用于塑料、橡膠和功能纖維產(chǎn)品，它能提高產(chǎn)品的抗老化能力、抗粉化能力、耐候性和產(chǎn)品的強度，同時保持產(chǎn)品的顏色光澤，延長產(chǎn)品的使用期；用于油墨、涂料、紡織，能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能；用于造紙工業(yè)中，能提高易打印性和不滲透性；由于粒徑小，活性大，既能反射、散射紫外線，又能吸收紫外線，從而對紫外線有更強的阻隔能力，廣泛應(yīng)用與防曬化妝品；光穩(wěn)定性好、無毒無害，光電轉(zhuǎn)化率高，是光電太陽能轉(zhuǎn)換電*普遍使用的材料。AEROXIDE TiO2 P25氣相法納米級二氧化鈦是采用AEROSIL工藝生產(chǎn)的一種高度分散的納米級二氧化鈦。CAS NO: 13463-67-7
AEROXIDE TiO2 P25制造方法：氣相法納米級二氧化鈦P25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
AEROXIDE TiO2 P25物理化學(xué)數(shù)據(jù)：
| AEROXIDE TiO2 P25性質(zhì) | 單位 | 典型值 |
| 比表面積（BET法） | m2/g | 50±15 |
| 平均粒徑 | nm | 21 |
| 壓實密度*（近似值）據(jù)DIN EN ISO 787/11,Aug.1983 | g/l | 約130 |
| 含水量*105℃下2小時 | Wt.% | ≤1.5 |
| 灼燒損失將105℃下干燥2小時后的物料，在1000℃下灼燒2小時 | Wt.% | ≤2.0 |
| pH值在4%分散體中 | | 3.4-4.5 |
| TiO2含量基于灼燒后的物料 | Wt.% | ≥99.5 |
| Al2O3含量基于灼燒后的物料 | Wt.% | ≤0.300 |
| SiO2含量基于灼燒后的物料 | Wt.% | ≤0.200 |
| Fe2O3含量基于灼燒后的物料 | Wt.% | ≤0.010 |
| HCL含量基于灼燒后的物料 | ≤0.300 | |
| Mocker,45μm的篩余物據(jù)DIN ISO 787/XⅧ，Apr.1984 | Wt.% | ≤0.05 |
P25氣相法納米級二氧化鈦作用機理：氣相法納米級二氧化鈦P25具有大的比表面積,表面原子數(shù)、表面能和表面張力隨著粒徑的下降急劇增加,小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)等導(dǎo)致納米微粒的熱、磁、光、敏感特性和表面穩(wěn)定性等不同于常規(guī)粒子。由于TiO2電子結(jié)構(gòu)所具有的特點，使其受光時生成化學(xué)活潑性很強的超氧化物陰離子自由基和氫氧自由基，攻擊有機物，達到降解有機污染物的作用。當(dāng)遇到**時，直接攻擊**的細胞，致使**細胞內(nèi)的有機物降解，以此殺滅**，并使之分解。納米二氧化鈦不僅能影響**繁殖力，而且能破壞**的細胞膜結(jié)構(gòu)，達到徹底降解**，防止內(nèi)**引起的二次污染，納米二氧化鈦屬于非溶出型材料，在降解有機污染物和殺**的同時，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的**、降解污染物效果。
P25氣相法納米級二氧化鈦應(yīng)用技巧：在P25中加入有機染料敏化劑或過渡金屬元素，可以增大利用光波長范圍。 P25附著在活性炭上，其催化性能將大大提高。 P25中加入親水型氣相白炭黑，其催化性能也可得到提高。
P25氣相法納米級二氧化鈦表面的氫氧基團使其具有親水性，并且該產(chǎn)品沒有任何色素特征?；绢w粒的平均粒徑大約為21nm，顆粒的大小和4g/cm3的密度使其具有50m2/g的特殊表面。氣相法納米級二氧化鈦P25屬于混晶型，銳鈦礦和金紅石的重量比大約為80/20，由于兩種結(jié)構(gòu)混雜增大了TiO2晶格內(nèi)的缺陷密度，增大了載流子的濃度，使電子、空穴數(shù)量增加，使其具有更強的捕獲在TiO2表面的溶液組份（水、氧氣、有機物）的能力。P25納米級二氧化鈦，有優(yōu)異的紫外線吸收、光催化**、分解有機污染物等性能，可用于納米涂料，空氣凈化器、自清潔玻璃、陶瓷等。納米二氧化鈦在**防霉、水處理、排氣凈化、脫臭、防污、耐候、抗老化、汽車面漆、它在信息、材料、能源、環(huán)境、衛(wèi)生與醫(yī)療等領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用前景。
