纳米二氧化钛的应用
纳米二氧化钛作为一种高效、无毒的光催化剂，在环保领域的应用越来越受到人们的广泛关注和重视。抗菌材料纳米TiO
2
以其优异的抗菌性能成为开发研究的热点之一，以期应用于水处理装置、医疗设备、食品包装、建材（如抗菌地砖、抗菌陶瓷卫生设施、抗菌砂浆、抗菌涂料等）、化妆品、纺织品、日用品以及家用电器等各个领域。
1、气体净化
环境有害气体可分为室内有害气体和大气污染气体。室内有害气体主要有装
饰材料等放出的甲醛及生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢及氨气等。TiO
2
通过光催化作用可将吸附于其表面的这些物质分解氧化，从而使空气中这些物质的浓度降低，减轻或消除环境不适感。大气污染气体，主要是由汽车尾气与工业废气等
带来的氮氧化物和硫氧化合物。利用纳米TiO
2
的催化作用将这些气体氧化成蒸汽压低的硫酸和硝酸，在降雨过程中除去，从而达到降低大气污染的目的。在居室、
办公室窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷TiO
2光催化薄膜或在房间内安放TiO
2
光催化
设备，均可有效地降解污染物，净化室内空气。
利用纳米TiO
2
开发出来的一种抗剥离光催化薄板，可利用太阳光有效去除空
气中的NO
x 气体，而且薄板表面生成的HN0
3
可由雨水冲洗掉，保证了催化剂活性的
稳定。
2、抗菌除臭
抗菌是指纳米TiO
2在光照下对环境中微生物的抑制或杀灭作用。TiO
2
光催化
剂对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等具有很强的杀菌能力。当细菌吸附
于由纳米二氧化钛涂敷的光催化陶瓷表面时，TiO
2
被紫外光激发后产生的活性超
氧离子自由基(·O
2
-)和羟基自由基(·OH)能穿透细菌的细胞壁，破坏细胞膜质，进入菌体，阻止成膜物质的传输，阻断其呼吸系统和电子传输系统，从而有效地
杀灭细菌，并抑制细菌分解有机物产生臭味物质(如H
2S、SO
2
、硫醇等)。因此，
纳米TiO
2
能净化空气，具有除臭功能。
3、处理有机污水
工业污水和生活污水中含有大量的有机污染物，尤其是工业污水中含有大量的有毒、有害的有机物质，这些污染物用生物处理技术很难消除。许多学者对水
中有机污染物光催化分解进行了系统的研究，结果表明以TiO
2
为光催化剂，在光照的条件下，可使水中的烃类、卤代物、羧酸等发生氧化还原反应，并逐步降解，
最终完全氧化为环境友好的CO
2和H
2
O等无害物质。
4、处理无机污水
除有机物外，许多无机物在TiO
2
表面也具有光学活性，例如无机污水中的Cr6+
接触到TiO
2
催化剂表面时，能够捕获表面的光生电子而发生还原反应，使高价有毒的Cr6+降解为毒性较低或无毒的Cr3+，从而起到净化污水的作用；一些重金属离子如Pt4+，Hg2+，Au3+等，在催化剂表面也能够捕获电子而发生还原沉淀反应，可回收污水的无机重金属离子。
5、防雾、自清洁功能
TiO
2
薄膜在光照下具有超亲水性和超永久性，因此其具有防雾功能。如在汽车后视镜上涂覆一层氧化钛薄膜，即使空气中的水分或者水蒸气凝结，冷凝水也不会形成单个水滴，而是形成水膜均匀地铺展在表面，所以表面不会发生光散射的雾。当有雨水冲过，在表面附着的雨水也会迅速扩散成为均匀的水膜，这样就不会形成分散视线的水滴，使得后视镜表面保持原有的光亮，提高行车的安全性。
如果把高层建筑的窗玻璃、陶瓷等这些建材表面涂覆一层氧化钛薄膜，利用氧化
钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO
2和O
2
，同剩余
的无机物一起可被雨水冲刷干净，从而实现自清洁功能。
6、抗菌塑料
在日常生活中人们是离不开塑料制品的，如卫生间设施、桌面、垃圾箱、厨房用具、家用电器的塑料外壳、食品包装袋等等，由于温度、湿度合适，非常容易滋生感染细菌。因此!，对此类材料进行抗菌处理是极其必要的。
徐瑞芬等【2】利用纳米TiO
2
作为无机抗菌剂，研制抗菌广谱长效的功能塑料。结果表明：采用锐钛矿型纳米二氧化钛,经表面包覆处理,呈现较好的分散性；与PE树脂等高分子材料有较好的相容性, 将其制备成抗菌塑料，具备长效广谱的抗菌效果,安全稳定, 实施方便, 在净化环境方面具有广阔的应用前景。
杨毅等[3]采用在水玻璃溶液中沉纳米TiO
2粒子的方法，制备出了以多孔SiO
2
纳米膜包覆单个TiO
2
晶粒的纳米复合粒子。以其对4种保健食品进行对照灭菌验，
结果表明，这种食品纳米复合杀菌保鲜物质不但具有抗菌与杀菌功能，且杀菌迅速、杀菌力强，同时，还具有长期使用和循环再生使用的优点。
7、抗菌纤维
在抗菌纤维产品中，内衣、鞋袜、手术服、护士服、绷带、尿布、床单及儿童服装等纤维制品的生产加工得到人们的关注。抗菌纤维是将微粉（含有纳
米TiO
2
和ZnO、SiO2等）掺入天然材料、聚合物或长丝中而纺制出的，具有抗
菌和除臭功能。自1984年以来，日本相继开发出多种除臭纤维，而且新产品不断问世。纤维中掺加纳米二氧化钛制成的产品比一般的抗菌织物具有更强的抗菌效果和更多的耐洗次数，因而，越来越受到人们的青睐。
8、抗菌陶瓷
在20世纪80年代末，工业发达国家在医院、餐厅、高级住宅率先使用了抗菌陶瓷。人们在使用陶瓷制品如浴盆、碗、碟、盘以及各类建材(如内墙砖、地砖等)时，这些场所有着细菌赖以生存的温度和湿度，会使这些陶瓷的表面沾染和滋生各种致病菌，人们与之接触后很容易受到感染。因而人们研制出了对人无
害的抗菌陶瓷，它是在已制好的陶瓷成品表面镀上一层纳米无机粒子（如TiO
2
或TiO
2
掺金属离子溶胶凝胶薄膜），再经过低温烧结，实现光催化抗菌功能[4]。日本市场出售的抗菌瓷砖是在上釉后喷涂含纳米二氧化钛的液体(分散液)，在800℃以上焙烧形成厚度为1um以下的二氧化钛膜而制成的。此二氧化钛膜即使
用海绵刷也不会擦掉，对大肠杆菌、MRSA（耐新青霉素Ⅱ、金黄色葡萄球菌）均有良好的抗菌效果。
9、抗菌涂料
涂料的抗菌处理是提高环境卫生的重要手段，抗菌涂料可使附着其表面的细菌及霉菌失活，还可起到净化空气的作用。为使涂层中的抗菌剂发挥作用，接
触杀菌是必要条件。由于纳米TiO
2
具有抗菌、防锈、分解异臭、防污等功能，因此，在隧道内照明灯及高速公路两旁路灯灯罩玻璃上、在建筑物的屋顶、在
医院手术室的手术台上涂刷纳米TiO
2
涂层，经阳光或室内光照射，就能杀死附
着细菌，且很容易冲刷掉经氧化分解后的污垢物[5]。
10、化妆品
近年来，氟利昂气体的随意排放致使臭氧层遭到破坏。臭氧层减少将使达到地球表面的紫外线增加，从而使皮肤癌的发病率增加。因此，对研制紫外线防
护剂的要求日益强烈。纳米TiO
2
具有粒径小（呈透明状），活性大，吸收紫外线
的能力很强，良好的消色力、遮盖力、清晰的色调、无毒、无味和良好的易分散
在化妆品领域具有重要的地位，被广泛地应用于化妆品性等性质，决定纳米TiO
2
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，可中。纳米TiO
2
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。
11、其它方面的应用
日本开发了具有抗菌作用的新型荧光灯，在该灯表面涂敷了光催化杀菌剂，能分解灯表面的油渍、空气中的菌类，消除异臭等，可望替代目前普通荧TiO
2
光灯。
饮用水处理上，同济大学李田等人将纳米TiO
固定在玻璃纤维网上制成催化
2
膜，用来深度净化饮用水，降低自来水中总有机物量和细菌总数，全面改变水质，达到了直接饮用的安全标准。
作为抗菌剂有以下特点：
综上所述，纳米TiO
2
①抗菌广谱、长效、安全稳定；
②杀菌效果迅速、杀菌力强、可长期使用和循环再生使用；
③耐洗涤、耐磨损；
④对人体无害，无异味，外观颜色浅；
⑤热稳定性好，高温下不变色、不变质、不分解、不挥发；
⑥价格便宜，来源丰富；
锐钛型钛白粉的成分结构与它的应用细节如何 一、成分结构 随着锐钛型钛白粉行业的快速发展，锐钛型钛白粉产业也发生了很大的变化。那么对于其产品的应用相信网友们对此也都有了很多的认识和了解。下面是有关专家给出了详细的介绍。 （一）、化妆用品分为油性和水性的锐钛型钛白粉，由于其化学性质稳定，折射率高、遮盖力高、白度非常好、且无污染，因此被广泛应用于化妆品领域，起美容美白的功效。性能特点： ①、白度高，遮盖力非常强。 ②、耐候性非常强，适合防晒美白体系。 使用方法及用量： ② 、广泛应用于美白化妆粉、粉底、粉饼、珍珠膏、面膜、防晒等化妆品产品。 ②、将粉体充分分散到介质中，然后加入使用体系中，添加后须保证分散均匀。 （二）、化妆品级二氧化钛的安全性：本系列经检验不会对人产生危害性。与眼部接触，可能会引起眼睛轻微不适。与皮肤接触时，不会出现不良反应。用锐钛型钛白粉制得的瓷釉透明度强，具有质量小、抗冲击力强、机械性能好、色彩鲜艳、不易污染等特点。 （三）、应用指南：其中水性二氧化钛分散液可以很容易的加入到水中，搅拌即可分散成乳状。选用多元醇很水为分散载体，可以方便与大多数化妆品进行合理的搭配使用。由与人的皮肤呈弱酸性，所以护肤品亦宜呈弱酸性。 二、应用性能与细节注意 我们知道，在日常生活中我们时不时都会接触关于钛白粉的应用，比如说化妆品、涂料之类的，那么对于钛白粉的具体应用性能有哪些呢？以下是一些详细的介绍： 1、提高和稳定锐钛型钛白粉白度的主要途径 影响锐钛型钛白粉白度的元素有很多种，比如说有矿源的影响，也有设备和关键技术的影响。通过一些实验证明，影响其白度的主要因素有：水解的质量，杂质元素的清除和煅烧等条件。 锐钛型钛白粉的水解技术，目前在国内主要有加压和常压水解两种类型，从水解质量和产品质量来看，常压水解质量一般情况下都比较好，水解粒径均匀。要保证水解质量好，一定要把浓钛液质量指标，控制铁钛比和固含量在规定范围内，同时加大对水解操作条件的控制。 2、通过表面处理，提高钛白粉的应用性能
编辑本段
编辑本段应用特性 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。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、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中。 2.1.杀菌功能 在紫外线作用下，以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可彻底地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高；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。在涂料中添加纳米TiO2可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，可应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌，防止感染。因此，纳米TiO2能净化空气，具有除臭功能。 1）纳米二氧化钛抗菌特点： 1 对人体安全无毒，对皮肤无刺激性。 2 抗菌能力强，抗菌范围广。 3 无臭味、怪味，气味小。 4耐水洗，储存期长。 5热稳定性好，高温下不变色，不分解，不挥发，不变质。
6即时性好，纳米二氧化钛抗菌剂仅需1h就能发挥效果，而其他银系抗菌剂效果则需约24h。 7纳米二氧化钛是一种永久性维持抗菌效果的抗菌剂。 8具有很好的安全性，科用于食品添加剂等，与皮肤接触无不良影响。 2）纳米二氧化钛的抗菌原理： 纳米二氧化钛在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果的。由于纳米二氧化钛的电子结构特点为一个满 TiO2的价带和一个空的导带 ,在水和空气的体系中 , 纳米二氧化钛在阳光尤其是在紫外线的照射下 ,当电 子能量达到或超过其带隙能时 ,电子就可从价带激发到导带 ,同时在价带产生相应的空穴 ,即生成电子、空穴对 ,在电场的作用下 ,电子与空穴发生分离 ,迁移到粒子表面的不同位置 ,发生一系列反应 : TiO2 + hν e —— + h H2O + h——·OH+ H O2 +e——O2 · O2 ·+ H——HO2· 2HO2· —— O2 + H2O2 H2O2 +O2 · ——·OH+OH +O2 吸附溶解在 TiO2 表面的氧俘获电子形成O2 ·, 生成的超氧化物阴离子自由基与多数有机物反应(氧化) ,同时能与细菌内的有机物反应 ,生成CO2和 H2O;而空穴则将吸附在 TiO2 表面的 OH 和H2O氧化成·OH,·OH 有很强的氧化能力 ,攻击有机物的不饱和键或抽取 H原子产生新自由基 ,激发链式反应 ,最终致使细菌分解。 TiO2 的杀菌作用在于它的量子尺寸效应 ,虽然钛白粉(普通 TiO2)也有光催化作用 ,也能够产生电子、空穴对 ,但其到达材料表面的时间在微秒级以上 ,极易发生复合 ,很难发挥抗菌效果，而达到纳米级分散程度的TiO2 ,受光激发的电子、空穴从体内迁移到表面 ,只需纳秒、皮秒、甚至飞秒的时间 ,光生电子与空穴的复合则在纳秒量级 ,能很快迁移到表面 ,攻击细菌有机体 ,起到相应的抗菌作用。 惠尔牌纳米二氧化钛具有很高的表面活性，抗菌能力强，产品易于分散。经试验表明，惠尔牌纳米二氧化钛对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和曲霉菌等具有很强的杀菌能力，已广泛应用于纺织、陶瓷、橡胶、医药等领域的抗菌产品，深受广大用户的欢迎。 3）国内外对纳米二氧化钛抗菌性的研究及应用实例 1 农田抗菌剂：日本开发了一种新型无菌杀菌剂。其主要成分为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛和银、铜等离子，可用于土壤中，对所有的细菌都有很强的抗菌性。改杀菌剂是陶瓷类微量混合金属离子，并在含有相同离子的催化剂作用下，具有使土壤中的氧活化之功能，该功能能持续时间长达2-5年。
1、（锐钛型二氧化钛与金红石型二氧化钛）的区分 1.1 方法 利用X射线衍射仪得到XRD图谱进行分析 1.2用到的仪器 X射线衍射仪 X射线产生原理： 高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去动能，其中一小部分（1％左右）能量转变为X射线，而绝大部分（99％左右）能量转变成热能使物体温度升高 1.2.1 X射线管的结构 阴极：又称灯丝(钨丝)，通电加热后便能释放出热辐射电子。 阳极：又称靶，通常由纯金属制成(Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Mo,Ag, W等)，使电子突然减速并发射X射线。阳极需要水强制冷却。 窗口：是X射线射出的通道，维持管内高真空，对X射线吸收 较少，如金属铍、含铍玻璃、薄云母片 X射线管中心焦点
在X射线衍射中，总希望有较小的焦点（提高分辨率）和较强的X射线强度（缩短爆光时间）。 一般采用在与靶面成一定角度的位置接受X射线，这样可以达到焦点缩小，X射线相应增强的目的。 1.2.2 X射线特点
1.2.3理论基础：布拉格方程 1.2.4具体方法 用X射线衍射分析法中的粉末法来分析两种结构。 只有满足Bragg方程，才能产生衍射现象，因此用粉末法对测定的晶体样品，不改变λ,要连续改变θ。： ?用单色的X射线照射多晶体试样，利用晶体的不同取向来改变θ,以满足 Bragg方程。试样要求：粉末，块状晶体。 ?特点：试样容易获得，衍射花样反映晶体的全面信息。
粉末法：由于多晶体由无数取向无规的单晶组成，相当于单晶绕所有取向的轴转动，晶体内某等同晶面族{HKL}的倒易点，形成－相应倒易矢量ｇＨＫＬ为半径的倒易球。一系列的倒易球与反射球相交，其交集是一系列园，则相应的衍射线束分布于以样品为中心、入射方向为轴、上述交线园为底的园锥面上。 1.2.5 两者结构分析 晶胞结构的不同 金红石型二氧化钛及锐钛型二氧化钛结晶类型均为正方结晶，前者为R型，后者为A型。金红石型二氧化钛晶格结构致密，比较稳定，光化学活性小，因而耐久性由于锐钛型二氧化钛。另外，金红石型二氧化钛晶体结构是细长的成对的孪生晶体，每个金红石晶胞含有2个二氧化钛分子，以两个棱相连，这比锐钛型二氧化钛八面体的形式体积更小、结构更密，因而硬度和密度增大，介电常数和导热性增加，所以耐候性好，不易粉化 (a)金红石型 (b)锐钛型 金红石型和锐钛型晶胞中TiO2分子数分别是2和4。晶胞参数分别是：金红石型a：4．593A，c=2．959A；锐钛型a=3．784A，c=9．515^。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
纳米二氧化钛的性质及应用进展 牙膏工业2006年第3期 纳米二氧化钛的性质及应用进展 李志军王红英 (深圳职业技术学院工业中心518055) 摘要:纳米二氧化钛微粒具有大的比表面积,其表面原子数,表面能和表面张力随粒径的下降急剧增加,由于其尺寸的 细微化,表现出独特的物理和化学特性,导致纳米二氧化钛微粒的热,光,敏感特性和表面稳定性等方面不同于常规粒子,这 就使其在环境,信息,材料,能源,医疗与卫生等领域有着广阔的应用前景.综述了纳米二氧化钛的性质,并介绍了近年来纳 米二氧化钛的应用研究发展动态. 关键词:纳米粉体二氧化钛性质应用 纳米微粒是指颗粒尺寸在I—lOOnm的超细微 粒.由于纳米微粒具有了量子尺寸效应,小尺寸效 应,表面效应和量子隧道效应,因而展现出许多特有 的性质,在催化,滤光,光吸收,医药,磁介质及新材 料等方面具有广阔的应用前景.纳米二氧化钛因其 具有粒径小,比表面积大,磁性强,光催化,吸收性能 好,吸收紫外线能力强,表面活性大,热导性好,分散 性好,所制悬浮液稳定等优点,因此倍受关注,制备 和开发纳米二氧化钛成为国内外科技界研究的热 点….本文将介绍纳米二氧化钛的一些基本性质 及其主要的应用研究进展. 1纳米TiO的基本结构 二氧化钛是金属钛的一种氧化物,其分子式是 TiO.根据其晶型,可分为板钛矿型,锐钛矿型和金
红石型三种.其中锐钛矿型TiO属于四方晶系,其晶格参数仅0=37.85nm,C0=95.14nm.图1为 两种晶型单元结构图.锐钛矿型TiO的单元结 构中钛原子处于钛氧八面体的中心,其周围的6个氧原子都位于八面体的棱角处,有4个共棱边,也就是说,锐钛矿型的单一晶格有4个TiO分子.锐 钛型TiO的八面体呈明显的斜方晶型畸变,Ti—O 键距离均很小且不等长,分别为I.937×10.m和1.964×10.11'1,这种不平衡使TiO分子极性很强, 强极性使TiO表面易吸附水分子,使水分子极化而形成表面羟基. 这种表面羟基的特殊结合使其表面改性成为可 ●Ti oO 金红石型 (a)(b) 图1TiO2的两种晶型单元结构图[.】 能,它可作为广义碱与改性剂结合,从而完成对TiO2的表面改性. 2纳米TiO的表面性质 2.1表面超亲水性 目前的研究认为,在光照条件下,TiO表面的 超亲水性起因于其表面结构的变化.在紫外光照射下,TiO价带电子被激发到导带,电子和空穴向 TiO表面迁移,在表面生成电子空穴对,电子与 Ti反应,空穴则与表面桥氧离子反应,分别形成正三价的钛离子和氧空位.此时,空气中的水解离吸附在氧空位中,成为化学吸附水(表面羟基),化学 吸附水可进一步吸附空气中的水分,形成物理吸附
颜料级钛白粉在涂料中的作用 涂料是由基料、颜料、填料、溶剂和助剂等组成的黏稠悬浮液。将其涂布在物体表面形成一层坚韧的涂膜，对物体起到装饰和防护的作用。 涂料中的颜料具有一定的遮盖力，它不仅能遮住被涂物面原来的色彩，还能赋于涂膜鲜艳的色彩，达到美观和装饰的作用。同时颜料与固着剂紧密结合，融成一体，能增强涂膜的机械强度和附着力，防止裂纹，并且能增加涂膜厚度，防止紫外线及水分等的穿透，提高涂膜耐老化性能，延长使用寿命。 不论溶剂型还是水性涂料，若使用了钛白粉，其作用不仅仅是遮盖和装饰，更重要的作用是改善涂料的物化性能，增强化学稳定性，以至提高遮盖力、消色力、防腐蚀性、耐光、耐候性，增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分的透过，从而推迟老化，延长漆膜寿命。同时还可节省用料和增多品种。 在颜料中，白色颜料用途最广，白色涂料和浅色涂料都要用到它，所以在涂料生产中，白色颜料的用量要比其他颜料多得多。涂料常用的白色颜料有锌白、锌钡白、钛白等。由于有些合成树脂涂料聚合度较大，若加入锌白，则因锌白有碱性，与涂料中的游离脂防酸作用而有变稠的倾向;若加入锌钡白，则耐候性差。但是使用了钛白就可以改善上述缺点。因为钛白粒子细小而均匀，光化学稳定性高，在遮盖力方面，金红石型钛白是锌白的7倍、是锌钡白的5.56倍，锐钛型钛白是锌白的5.57倍、是锌钡白的4.3倍;在消色力方面，金红石型钛白是锌白的8.3倍，是锌钡白的6.25倍，锐钛型钛白是锌白的6.4倍，是锌钡白的4.8倍。在使用效果方面，1t钛白至少相当于4t锌钡白;在使用寿命方面(指室外抗粉化性)，用钛白作颜料的涂层比锌钡白作颜料的涂层高3倍。因此，使用钛白可以大大降低整个涂料中颜料的用量，同时制成的涂料色彩鲜艳、不易泛黄、耐光、耐热、耐磨、耐候、耐碱、耐硫、耐稀酸。正是由于钛白具有比锌白、锌钡白更优越的性能，以至成为涂料生产中必不可少的最好的白色颜料。钛白用量占涂料用颜料总量的90%以上，占涂料用白色颜料的95%以上。在涂料原材料成本中占10%～25%。
纳米二氧化钛的应用 纳米二氧化钛作为一种高效、无毒的光催化剂，在环保领域的应用越来越 受到人们的广泛关注和重视。抗菌材料纳米TiO2以其优异的抗菌性能成为开发研 究的热点之一，以期应用于水处理装置、医疗设备、食品包装、建材（如抗菌地砖、抗菌陶瓷卫生设施、抗菌砂浆、抗菌涂料等）、化妆品、纺织品、日用品以及家用电器等各个领域。1、气体净化环境有害气体可分为室内有害气体和大气污染气体。室内有害气体主要有装饰材料等放出的甲醛及生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢及氨气等。TiO2通过光催化作用可将吸附于其表面的这些物质分解氧化，从而使空气中这些物质的浓度降低，减轻或消除环境不适感。大气污染气体，主要是由汽车尾气与工业废气等带来的氮氧化物和硫氧化合物。利用纳米TiO2的催化作用将这些气体氧化成蒸汽压低的硫酸和硝酸，在降雨过程中除去，从而达到降低大气污染的目的。在居室、办公室窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷TiO2光催化薄膜或在房间内安放TiO2光催化设备，均可有效地降解污染物，净化室内空气。利用纳米TiO2开发出来的一种抗剥离光催化薄板，可利用太阳光有效去除空气中的NOx气体，而且薄板表面生成的HN03可由雨水冲洗掉，保证了催化剂活性的稳定。2、抗菌除臭抗菌是指纳米TiO2在光照下对环境中微生物的抑制或杀灭作用。TiO2光催化剂对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等具有很强的杀能力。当细菌吸附于由纳米二氧化钛涂敷的光催化陶瓷表面时，2被紫外光激发后产生的活性超氧离子自由基(·O2-)和羟基自由基(·OH)能穿透细菌的细胞壁，破坏细胞膜质，进入菌体，阻止成膜物质的传输，阻断其呼吸系统和电子传输系统，从而有效地杀灭细菌，并抑制细菌分解有机物产生臭味物质(如H2S、SO2、硫醇等)。因此，纳米TiO2能净化空气，具有除臭功能。3、处理有机污水工业污水和生活污水中含有大量的有机污染物，尤其是工业污水中含有大量的有毒、有害的有机物质，这些污染物用生物处理技术很难消除。许多学者对水中有机污染物光催化分解进行了系统的研究，结果表明以TiO2为光催化剂，在光照的条件下，可使水中的烃类、卤代物、羧酸等发生氧化还原反应，并逐步降解，最终完全氧化为环境友好的CO2和H2O等无害物质。4、处理无机污水除有机物外，许多无机物在TiO2表面也具有光学活性，例如无机污水中的Cr6+接触到TiO2催化剂表面时，能够捕获表面的光生电子而发生还原反应，使高价有毒的Cr6+降解为毒性较低或无毒的Cr3+，从而起到净化污水的作用；一些重金属离子如Pt4+，Hg2+，Au3+等，在催化剂表面也能够捕获电子而发生还原沉淀反应，可回收污水的无机重金属离子。5、防雾、自清洁功能TiO2薄膜在光照下具有超亲水性和超永久性，因此其具有防雾功能。如在汽车后视镜上涂覆一层氧化钛薄膜，即使空气中的水分或者水蒸气凝结，冷凝水也不会形成单个水滴，而是形成水膜均匀地铺展在表面，所以表面不会发生光散射的雾。当有雨水冲过，在表面附着的雨水也会迅速扩散成为均匀的水膜，这样就不会形成分散视线的水滴，使得后视镜表面保持原有的光亮，提高行车的安全性。阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜 如果把高层建筑的窗玻璃、陶瓷等这些建材表面涂覆一层氧化钛薄膜，利用氧化钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO2和O2，同剩余的无机物一起可被雨水冲刷干净，从而实现自清洁功能。 6、抗菌塑料 在日常生活中人们是离不开塑料制品的，如卫生间设施、桌面、垃圾箱、厨房用具、家用电器的塑料外壳、食品包装袋等等，由于温度、湿度合适，非常容易滋生感染细菌。因此!，对此类材料进行抗菌处理是极其必要的。 徐瑞芬等【2】 利用纳米TiO2作为无机抗菌剂，研制抗菌广谱长效的功能塑料。结果表明：采用锐钛矿
纳米二氧化钛在生活中的应用 前言 纳米TiO 2 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。纳米TiO 2 还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天 工业中、锂电池中。在此仅介绍纳米TIO 2 在光催化触媒生活中的应用。 一、纳米TIO2光催化原理 在日光或灯光中紫外线的作用下使Ti0 2 激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物。能够起到净化室内空气的功能。 纳米二氧化钛在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果的。由于纳米二氧 化钛的电子结构特点为一个满 TiO 2 的价带和一个空的导带 ,在水和空气的体系中 , 纳米二氧化钛在阳光尤其是在紫外线的照射下 ,当电子能量达到或超过其带隙能时 ,电子就可从价带激发到导带 ,同时在价带产生相应的空穴 ,即生成电子、空穴对 ,在电场的作用下 ,电子与空穴发生分离 ,迁移到粒子表面的不同位置 ,发生一系列反应 : TiO 2 + hν e —— + h H 2 O + h——·OH+ H O 2 +e—— O 2 · O 2·+ H—— HO 2 · 2HO 2· —— O 2 + H 2 O 2 H 2O 2 +O 2 · ——·OH+OH +O 2 吸附溶解在TiO 2 表面的氧俘获电子形成O 2 ·, 生成的超氧化物阴离子自由 基与多数有机物反应(氧化) ,同时能与细菌内的有机物反应 ,生成CO 2和H 2 O;而 空穴则将吸附在TiO 2表面的OH和H 2 O氧化成·OH,·OH 有很强的氧化能力 ,攻 击有机物的不饱和键或抽取H原子产生新自由基 ,激发链式反应 ,最终致使细菌分解。
锐钛型钛白粉与金红石型钛白粉的区别 金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉是钛白粉的两大重要种类，但是由于两者性质不同，从而也导致了它们各方面的差异，下面来讲讲它们之间到底有什么区别。钛白粉(二氧化钛)化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶：板 钛型、锐钛型钛白粉和金红石型钛白粉。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型
钛白粉(Anatase)简称A型，和金红石型钛白粉(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。锐钛型钛白粉，即A型钛白粉。是一种优良的白色粉末颜料，具有良好的光散射能力，因而白度好，遮盖力强，同时具有较高的化学稳定性，无毒无味，对人体无刺激作用，广泛应用于许多工业领域，如涂料、塑料、造纸及油墨等。金红石型钛白粉，即R型钛白粉。结合硫酸法金红石型钛白粉生产质量控制经验，集合无机包膜、有机处理、盐处理、煅烧控制、水解与产品应用等方面的创新研究，采用了先进的色相与粒径控制，锆硅铝磷多元无机包膜和新型的有机处理技术，开发的新一代高档通用型(偏水性)金红石钛白粉。适用于各种建筑涂料、工业漆、防腐漆、油墨、粉末涂料等行业。金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉是钛白粉的两大重要种类，之所以说它们是钛白粉的两大重要种类，这是由于金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉是目前市场上使用最广泛的两大钛白粉系列，但是由于两者性质不同，从而也导致了它们各方面的差异，下面列举说明金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉有什么区别：1)内部结构晶体钛白粉共有三种不同的晶体结构，即我们常说的金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、板钛型钛白粉，三者晶体
浅谈纳米二氧化钛 纳米二氧化钛(Ti0 2 )是一种重要的无机功能材料，由于其粒子具有表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等性质；其晶体具有防紫外线、光吸收性好、随角异色效应和光催化等性能；而且它的耐候性、耐用化学腐蚀性和化学稳定性较好，因此纳米二氧化钛被广泛应用于光催化、太阳能电池、有机污染物降解、涂料等领域。但纳米二氧化钛也有一定的局限性，可在纳米二氧化钛中添加合适的物质（如树脂、聚苯胺、偶联剂、氟碳树脂等），对其进行改性。 1. 纳米TiO 2的制备（纳米TiO 2 溶胶） 纳米TiO 2的制备方法一般分为气相法和液相法。由于气相法制备纳米TiO 2 有诸多缺点如:能耗大、成本高、设备复杂等，且条件苛刻,大大限制了其发展。液相法主要包括水解法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法、微波感应等离子体法等制备技术。而液相法能耗小、设备简单、成本低,是实验室和工业上广泛使用的制备方法。由于传统的方法不能或难以制备纳米级二氧化钛，而溶胶-凝胶法则可以在低温下制备高纯度、粒径分布均匀、化学活性大的单组分或多组分分子级纳米催化剂，在此仅介绍用溶胶-凝胶法制备纳米TiO 2 溶胶。 溶胶一凝胶法制备纳米TiO 2：是以钛的醇盐Ti(OR) 2 ，(R为-C 2 H 5 、-C 3 H 7 、-C 4 H 9 等烷基)为原料。其主要步骤为：钛醇盐溶于溶剂中形成均相溶液，以保证钛醇盐的水解反应在分子均匀的水平上进行，由于钛醇盐在水中的溶解度不大，一般选用醇(乙醇、丙醇、丁醇等)作为溶剂；钛醇盐与水发生水解反应，同时失去水和失醇缩聚反应，生成物聚集成1nm左右的粒子并形成溶胶；经陈化、溶胶形成三维网络而成凝胶；干燥凝胶以除去残余水分、有机基团和有机溶剂，得到干凝胶；干凝胶研磨后煅烧，除去化学吸附的羟基和烷基团，以及物理吸附的有机溶剂和水，得到纳米TiO 2 粉体。因为钛醇盐的水解活性很高，所以需添加抑制剂来减缓其水解速度，常用的抑制剂有盐酸、醋酸、氨水、硝酸等。但在制备过程中要注意加水方式、水量、pH值、溶剂量、反应温度、拌速度等因素对凝胶形成的影响。
纳米二氧化钛综述 摘要：纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，目前已广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、防晒霜、食品包装材料、航天工业等众多领域。在环境、信息、材料、能源、医疗与卫生中的有广阔的前景使纳米氧化钛进一步成为科学家研 究的焦点。 关键词：污水净化太阳能电池抗紫外线 1.纳米氧化钛可作太阳能电池原料 目前,能源消耗主要来自于化石燃料,由于化石燃料储量有限以及所带来的环境污染问题,人们开始把目光投向环境友好、可再生的能源中,太阳能是未来最有希望的能源之一。而纳米氧化钛是制备太阳能电池的理想材料。 原理光催化反应基本途径当能量大于TiO2禁带宽度的光照射半导体时，光激发电子跃迁到导带，形成导带电子(矿)，同时在价带留下空穴(矿)。由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，它们能够在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获。空穴和电子在催化剂粒子内部或表面也可能直接复合。空穴能够同吸附在催化剂粒子表面的OH或H2O发生作用生成HO·。HO·是一种活性很高的粒子，能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化，通常认为是光
催化反应体系中主要的氧化剂。光生电子也能够与O2发生作用生成HO2·和O2-·等活性氧类，这些活性氧自由基也能参与氧化还原反应。HO·能与电子给体作用，将之氧化，矿能够与电子受体作用将之还原，同时h+也能够直接与有机物作用将之氧化： 光催化反应的量子效率低(理论上不会超过20%)是其难以实用化的最为关键因素之一。 2.防紫外线功能 纳米氧化钛（T25）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。 纳米氧化钛的抗紫外线机理： 按照波长的不同,紫外线分为短波区190～280 nm、中波区280～320 nm、长波区320～400nm。短波区紫外线能量最高,但在经过离臭氧层时被阻挡,因此,对人体伤害的一般是中波区和长波区紫外线。 纳米氧化钛（同VK-T25）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,且对中波区和长波区紫外线均有效。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,对长波区紫外线的反射、散射性不明显,而对中波区紫外线的
锐钛型钛白粉是钛白粉中非常受欢迎的一种产品分类，为什么会这么受人青睐呢？对于钛白粉用途来说，相信大家已经十分的熟悉了，用途范围广泛的钛白粉，锐钛型钛白粉一样适用。但是大家对锐钛型钛白粉真正了解多少呢？重要的一点先说一下锐钛型钛白粉无毒，环保，这也是大家非常关心的话题，所以大家可以放心使用。 （锐钛型钛白粉-图例） 【锐钛型钛白粉有哪些用途】 按照国标标准生产的锐钛型钛白粉可以在遮盖力、着色效果以及耐候性方面有非常突出的表现，作为一种优质的颜料产品，可以使用在橡胶、塑料以及涂料和化学纤维等等行业中，用于更好的产品着色，所以说达到的可靠性也会更好。 根据锐钛型钛白粉型号来更好区分很重要，它可以带来的效益也会更好，达到的可靠性也会更突出。要想让整体效益可以更好，需要根据实际情况来更好处置，最终带来的品质保证也会更好，选择更好的供应商肯定会更优保障。 市面上有金红石型和锐钛型钛白粉，他们都是非常好的颜料级钛白粉，在着色染色能力上极强。当然
锐钛型钛白粉拥有广泛的用途，尤其是在着色能力、遮盖力方面有最好的体现，所以获得的效益非常好，能够达到的可靠性也会更好，带来的优势非常优秀。 【锐钛型钛白粉有什么作用】 各地区对工业用品的需求逐渐增多，我国工业也随之发展起来，因此各种各样的化工颜料层出不穷。而锐钛型钛白粉是受到人们的特别喜爱，它又名锐钛型二氧化钛,同时它不仅价格合理而且用途广泛，从而促进相关产业的又好又快发展。 锐钛型钛白粉在我们生活中应用的领域众多，如造纸业方面在纸中加入钛白粉，则可以增加纸张的亮白度，使纸张更加光滑细腻。再比如印刷业方面，锐钛型钛白粉是高级油墨中很好的白色颜料，对印刷业起到重要的作用。同时这种钛白粉在橡胶行业也十分受欢迎，它良好的防老化性，耐热性等特点，从而延长物品的使用寿命。 锐钛型钛白粉不仅用途广泛而且价格合理，它的价格是按照国家锐钛型钛白粉报价而制定，因此价格合理优惠，降低相关企业的经济负担，进而提高其综合效益。 【锐钛型钛白粉厂家】 想要选购锐钛型钛白粉可以来我们山东迈图化学股份有限公司看一下，我们是一家致力于钛白粉，立德粉产品的生产与销售为主的大型化工企业，坐落于世界风筝之都潍坊市，公司立足于当地丰富的卤
【金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉的性能对比】 金红石型要比锐钛型的耐粉化性、保光性好。然而，纯 TiO2(锐钛型二氧化钛)颗粒表面在有水汽和氧气的存在下是光化学活泼的，而非生来就是光化学稳定的。纯TiO2甚至可促进在其颗粒周围基料的降解。因此有必要首先将TiO2本身光稳定化。该稳定性的大小可以通过对其进行不同无机氧化物的种类及份量控制而得。即对 TiO2进行无机包膜处理。使在TiO2颗粒周围表面和有机树脂之间形成一道屏蔽网不再促进(减少)有机树脂的降解。 Ti—Pure? R—706和 R—96O 是这一类钛的杰出代表物。他们周围都有非渗性致密 SiO2表面包膜。这些 SiO2包膜能够提供最强大的光化学保护性和稳定性。图16是这种致密 SiO2的真实结构放大照片。右边外围大约 l 公分淡色的就是 SiO2包膜，咖啡色的是 TiO2，左下小图外围发亮的白色便是 SiO2，当中被包着的便是 TiO2。无论是金红石型还就是锐钛型钛白粉，在可见光波长范围内(400—700nm)、它们对光线的反射率都很高，因而都具有很好的白度。但是在小于可见光范围如300—400纳米的紫外光波长范围内，两种不同晶型的所表现出的性能却有着很大的差别。对于金红石(红线)在具有很强杀伤力的 UV—A波段内(350—400nm)它对紫外线的反射率要远远低于蓝色的锐钛型，换句话说、它对紫外线的吸收率要大大地高于蓝色的锐钛型。在这种情况下，它周围的成膜物有机树脂身上所要分担的紫外光线就要少得多。 【金红石型钛白粉应用范围】 了解了以上金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉性能区别后，其实在它们的应用过程中，还有一点应该考虑到的，椐笔者这么多年从事钛白粉销售中了解到，生产厂家在用钛白粉的时候，在成本问题上用那一个也有想法的。金红石型钛白粉大部分都是生产高档的产品。好像说：生产涂料用钛白粉油墨用钛白粉塑料漆木器漆以及高档的印花胶浆一定会选用金经石型钛白粉。只有是金红石型钛白粉才能给高档产品漂亮的遮盖力。高的光泽度。分散过程中，也会省时省力。 【锐钛型钛白粉应用范围】 在市场上来说：生产塑料/ 水墨/ 大众化印花胶浆/ 年画/ 涂布等行业中。锐钛型钛白粉还是很吃香的。锐钛型钛白粉价格底，也有一定的白度，只不过是在生产中，要研磨，有或者是经高温技术生产让锐钛型钛白粉分散力强点，才能达到理想的状态。所以说：两者也占有一定的市场。就是说：你是生产什么东西。就用什么产品高档点的用金红石型钛白粉，中低档的就可以用锐钛型钛白粉。两者中你们来选择而已。
纳米二氧化钛（TiO2）作为一种新型光催化剂、抗紫外线剂、光电效应剂等，以其神奇的功能，将在抗菌防霉、排气净化、脱臭、水处理、防污、耐候抗老化、汽车面漆等领域显示广阔的应用前景。随着其产品工业化生产和功能性应用发展的日趋成熟，它在环境、信息、材料、能源、医疗与卫生等领域的技术革命中将起到不可低估的作用。 纳米二氧化钛抗菌防霉机理 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。一般常用的杀菌剂银、铜等能使细菌细胞失去活性，但细菌杀死后，尸体释放出内毒素等有害的组分。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。 作为纳米材料，除了满足纳米尺寸的要求以外，还必须具备功能性和应用性。达到纳米尺度分布的TiO2能充分地体现量子尺寸效应、表面效应、体积效应和宏观量子隧道效应，因此具有纳米粒子一系列特殊的应用特性，如抗菌、空气净化、污水净化等。 纳米二氧化钛应用领域 在人们的居住环境中存在着各种有害的细菌对人类生活产生不良影
响。居室内各种建筑装饰材料，如人造板、木质复合地板、层压木质板家具和胶粘剂等会发出甲醛、卤代烃、芳香烃等有毒污染物，危害人体健康。如果在建筑内墙涂料，地面覆盖材料，墙面装饰材料，家具面漆等材料中添入纳米二氧化钛，既可杀菌防霉，又可降解有机污染物，使人们生活在卫生健康的环境中。 此外，添加约1%纳米二氧化钛的抗菌塑料，可广泛应用于食品包装、电器、家具、餐具、公共设施等，以防止病菌的繁殖和交叉感染。抗菌纤维可制作医疗用品等，还可生产抑菌除臭的保健纺织品、卫生纺织品等，以提供安全有效的保健功能。 TiO2光催化技术工艺简单、成本低廉，利用自然光、常温常压即可催化分解病菌和污染物，具有高活性、无二次污染、无剌激性、安全无毒、化学稳定性和热稳定性好等特点，是最具开发前景的绿色环保催化剂之一。采用纳米TiO2光催化剂处理有机废水，能有效地将水中的卤化脂肪烃、卤代芳烃、硝基芳烃、多环芳烃、酚类、染料、农药等进行除毒、脱色、矿化，最终降解为二氧化碳和水，目前这方面的研究已取得进展，光催化降解污水将成为有效的处理手段。 利用金红石型纳米二氧化钛的紫外线屏蔽优异性和高耐候性，以及光催化效应来降解氧化物（NOX）、硫氧化物（SOX）等，还可以有效地治理工业废气、汽车尾气排放所造成的大气污染，其原理是将有机或无机污染物进行氧化还原反应，生成水、二氧化碳、盐等，从而净化空气。研究结果显示，纳米二氧化钛光催化空气净化涂料、陶瓷等材料在消除氮氧化物等方面的应用具有良好的前景。
很多人在生活中常常分不清锐钛型钛白粉与金红石型钛白粉的区别，作为钛白粉下非常受欢迎的两类产品，我们应该适当的了解这二者的不同：很简单的一种方法就是锐钛型钛白粉经过高温制得金红石型钛白粉，所以说锐钛型是没有熔点的。其实它们的区别方法还有很多，外观、内部结构等个方面都有不同，当大家掌握了这些信息，就可以很好的辨别出它们了…… （锐钛型钛白粉-图例） 【锐钛型钛白粉与金红石型钛白粉的区别】 从构造、物化性质等方面我们都可以了解到这二者的不同，今天就由迈图化学的技术人员为大家来介绍一下： 一、锐钛型钛白粉与金红石型钛白粉 TiO2属于一种n型半导体材料，金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉是钛白粉的两大重要种类，但是由于两者性质不同，从而也导致了它们各方面的差异，锐钛型和金红石型均属四方晶系，两种晶型都是由相互连接的TiO6八面体组成的，每个Ti原子都位于八面体的中间，且被6个O原子围绕。二、锐钛型钛白粉与金红石型钛白粉化学性质的区别 两者的差别主要是八面体的畸变程度和相互连接方式不同。
金红石和锐钛矿晶胞结构的差异也导致了这两种晶型物化性质的不同。 从热力学角度看，金红石是相对稳定的晶型，熔点为1870℃；而锐钛是二氧化钛的低温相，一般在500℃~600℃时转变为金红石。二氧化钛晶型转变的实质是晶胞结构组成单元八面体的结构重排。金红石晶型结构中原子排列更加致密，密度、硬度、介电常数更高，对光的散射也更大。 因此，金红石是常用的白色涂料和防紫外线材料，对紫外线有非常强的屏蔽作用，在工业涂料和化妆品方面有着广泛的应用。 锐钦的带隙宽度为稍大于金红石的，光生电子和空穴不易在表面复合，因而具有更高的光催化活性能够直接利用太阳光中的紫外光进行光催化降解，而且不会引起二次污染。 因此，锐钛矿是常用的处理环境污染方面问题的光催化材料。 三、锐钛型钛白粉与金红石型钛白粉物理性质的区别 1.熔点和沸点 由于锐钛型在高温下会转变成金红石型，因此锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为1879℃，熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。
纳米二氧化钛光催化性能的测试 一、实验导读 1.半导体光催化剂 半导体介于导体和绝缘体之间，在未激发的具有能带结构的半导体电子结构中，大多数电子处于价带内，而导带内则因能级较高处于电子缺乏状态。导带和价带的过渡区称为带隙或禁带，其能量之差被称为能隙或禁带宽度，用E g表示，E g的大小代表了价带电子跃迁至导带的难易程度。纳米TiO2等半导体的主要特征——宽禁带的存在，其优异独特的电、磁、光学等性质的表现也是由于它的存在而导致的。 宽禁带半导体其价带上的电子一旦受到一个具有高于其禁带宽度能量hv 的光照射后，能使其分子轨道中的电子(e-)离开价带(VB)跃迁到导带(CB)上，并在价带上产生相应的光生空穴(h+)，同时在导带上形成光生电子(e-)。在电场的作用下，两者发生分离，纳米半导体粒子因其尺寸很小，光激发产生的电子和空穴很快到达纳米粒子表面，导致原本不带电的粒子表面的二个不同部分出现了极性相反的二个微区——光生电子和光生空穴。价带空穴是良好的氧化剂，导带电子是良好的还原剂，在半导体光催化反应中，与吸附在催化剂表面的污染物分子发生氧化还原反应。 跃迁到导带上的电子和价带上的空穴可能重新复合，并产生热能或以辐射方式散发掉。但是当半导体光催化剂存在表面缺陷、合适的俘获剂、或者电场作用等因素时，电子和空穴的合并就得到了拟制。同时纳米半导体粒子所具有的量子尺寸效应使其导带和价带能级变为分立的能级，能隙变宽，使其电子-空穴对具有更正的价带电位和更负的导带电位，因而具有更高的氧化能力和还原能力。而且粒子越小，电子和空穴达到粒子表面的速度越快，电荷分离效果越好，电子与空穴复合几率反而越小，从而提高了纳米半导
金红石型与锐钛型钛白粉的性能对比 钛白粉, 性能, 金红石钛白粉, 性能, 金红石 金红石型要比锐钛型的耐粉化性、保光性好。然而，纯TiO2(锐钛型二氧化钛)颗粒表面在有水汽和氧气的存在下是光化学活泼的，而非生来就是光化学稳定的。纯TiO2甚至可促进在其颗粒周围基料的降解。因此有必要首先将TiO2本身光稳定化。该稳定性的大小可以通过对其进行不同无机氧化物的种类及份量控制而得。即对TiO2进行无机包膜处理。使在TiO2颗粒周围表面和有机树脂之间形成一道屏蔽网不再促进(减少)有机树脂的降解。Ti—Pure?R —706和R—96O是这一类钛的杰出代表物。他们周围都有非渗性致密SiO2表面包膜。这些SiO2包膜能够提供最强大的光化学保护性和稳定性。图16是这种致密SiO2的真实结构放大照片。右边外围大约l公分淡色的就是SiO2包膜，咖啡色的是TiO2，左下小图外围发亮的白色便是SiO2，当中被包着的便是TiO2。无论是金红石型还就是锐钛型钛白粉，在可见光波长范围内(400—700nm)、它们对光线的反射率都很高，因而都具有很好的白度。但是在小于可见光范围如300—400纳米的紫外光波长范围内，两种不同晶型的所表现出的性能却有着很大的差别。对于金红石(红线)在具有很强杀伤力的UV—A波段内(350—400nm)它对紫外线的反射率要远远低于蓝色的锐钛型，换句话说、它对紫外线的吸收率要大大地高于蓝色的锐钛型。在这种情况下，它周围的成膜物有机树脂身上所要分担的紫外光线就要少得多。 【金红石型钛白粉应用范围】 了解了以上金红石型钛白粉与锐钛型钛白粉性能区别后，其实在它们的应用过程中，还有一点应该考虑到的，椐笔者这么多年从事钛白粉销售中了解到，生产厂家在用钛白粉的时候，在成本问题上用那一个也有想法的。金红石型钛白粉大部分都是生产高档的产品。好像说：生产涂料用钛白粉油墨用钛白粉塑料漆木器漆以及高档的印花胶浆一定会选用金经石型钛白粉。只有是金红石型钛白粉才能给高档产品漂亮的遮盖力。高的光泽度。分散过程中，也会省时省力。 【锐钛型钛白粉应用范围】 在市场上来说：生产塑料/水墨/大众化印花胶浆/年画/涂布等行业中。锐钛型钛白粉还是很吃香的。锐钛型钛白粉价格底，也有一定的白度，只不过是在生产中，要研磨，有或者是经高温技术生产让锐钛型钛白粉分散力强点，才能达到理想的状态。所以说：两者也占有一定的市场。 就是说：你是生产什么东西。就用什么产品高档点的用金红石型钛白粉，中低档的就可以用锐钛型钛白粉。两者中你们来选择而已。
钛白粉分为锐钛型和金红石型，每种又分好多型号。钛白粉(TiO2)是一种重要的无机化工产品，在涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、化纤、陶瓷等工业中有重要用途。钛白粉（英文名称：titanium dioxide），主要成分为二氧化钛(TiO2)的白色颜料。钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化 妆品等工业。 钛白粉(二氧化钛)化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶：板钛型、锐钛和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase)简称A型，和金红石型(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。 钛白粉广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。 涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。 塑料行业是第二大用户，在塑料中加入钛白粉，可以提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命。 造纸行业是钛白粉第三大用户，作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸张中。在纸张中加入钛白粉，可使纸张具有较好的白度，光泽好，强度高，薄而光滑，印刷时不穿透，质量轻。造纸用钛白粉一般使用未经表面处理的锐钛型钛白粉，可以起到荧光增白剂的作用，增加纸张的白度。但层压纸要求使用经过表面处理的金红石型钛白粉，以满足耐光、耐热的要求。 钛白粉还是高级油墨中不可缺少的白色颜料。含有钛白粉的油墨耐久不变色，表面润湿性好，易于分散。油墨行业所用的钛白粉有金红石型，也有锐钛型。 纺织和化学纤维行业是钛白粉的另一个重要应用领域。化纤用钛白粉主要作为消光剂。由于锐钛型比金红型软，一般使用锐钛型。化纤用钛白粉一般不需表面处理，但某些特殊品种为了降低二氧化钛的光化学作用，避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解，需进行表面处理。 搪瓷行业是钛白粉的一个重要应用领域，搪瓷级钛白粉具有纯度高、白度好、颜色鲜、粒径均匀、很强的折射率和较高消色力，具有很强的乳浊度和不透明性，使涂搪后涂层薄、光滑和耐酸性强，在搪瓷制造工艺中能与其他材料混合均匀、不结块、易于熔制等优点。
纳米二氧化钛的制备及其光催化活性评价 实 验 报 告 组别：第七组 组员：曲红玲高晗 班级：应121-2 指导老师：翁永根老师
纳米二氧化钛的制备及其光催化活性评价 一、实验目的 1、掌握利用简单的原料制备纳米材料的基本方法和原理。 2、了解二氧化钛的应用和多种制备方法的优缺点。 3、了解纳米半导体材料的性质。 4、了解纳米半导体光催化的原理。 5、掌握光催化材料活性的评价方法。 二、实验原理 二氧化钛，化学式为2TiO ，俗称钛白粉。多用于光触媒、化妆品，能靠紫外线消毒及杀菌。以纳米级2TiO 为代表的具有光催化功能的光半导体材料，因其颗粒细小、比表面积大而具有常规材料所不具备的优点，以及较高的光催化活性、高效的光点转化性能等，在抗菌除雾、空气净化、废水处理、化学合成及燃料敏化太阳能电池等方面显出广阔的应用前景。 1、纳米二氧化钛的制备 纳米二氧化钛的制备方法有很多。主要分为两类：一类是液相法合成，包括液相沉淀法、液相凝胶法、醇盐水解法、微乳液法及水热法；另一类是气相法合成，包括四氯化钛氢氧焰水解法、四氯化钛气相氧化法、钛醇盐气相氧化法、钛醇盐气相水解法、钛醇盐气相热解法。其中，溶胶凝胶法是近年来制备二氧化钛广泛使用的方法。本试验采用溶胶凝胶法制备二氧化钛。 溶胶凝胶法中，反应物为水、钛酸四丁酯，分相介质为乙醇，冰醋酸可调节体系的酸度防止钛离子水解过度，使钛酸四丁酯在无水乙醇中水解生成()4OH Ti ，脱水后即可得到2TiO 。在后续的热处理过程中，只要控制适当的温度条件和反应时间，就可以得到二氧化钛。 在以乙醇为溶剂，钛酸四丁酯和水发生不同程度的水解反应，钛酸四丁酯在酸性条件下，在乙醇介质中水解反应是分步进行的。 一般认为，在含钛离子溶液中钛离子通常与其它离子相互作用形成复杂的网状基团。上述溶胶体系静置一段时间后，由于发生胶凝作用，最后形成稳定的凝胶。此过程中涉及的反应为： ()()OH H C OH Ti O H H OC Ti 944249444+=+ ()()OH H C TiO H OC Ti OH Ti 942494442+=+ ()O H TiO OH Ti 2242+? 2、光催化活性评价 光触媒在光照条件下（可以是不同波长的光照)所起到的催化作用的化学反应，通称为光反应。光催化一般是多种相态之间的催化反应。 本次试验是进行紫外光催化活性评价，分别通过测量在亚甲基蓝和甲基橙中，反应前