纳米二氧化钛的应用及发展.ppt

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1、纳米二氧化钛的应用与发展11级粉体（2）班赵亚君资宇宸钮大祥丁超宋伟伟吴慧芬翟超钱威荣王新一、引言二、纳米TiO2概述三、纳米TiO2生产现状四、纳米TiO2的发展五、纳米TiO2的应用一、引言纳米材料是指任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应使得它们在电、磁、光、敏感性等方面表现出常规粒子不具备的特性。二、纳米TiO2概述纳米二氧化钛，亦称纳米钛白粉。外观为白色疏松粉末。具有抗紫外线、抗菌、自洁净、抗老化功效，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域

2、。纳米二氧化钛对可见光和波长在200-400nm间的紫外光是透明的，可用作透明效应颜料和紫外光吸收剂，对紫外光有着很好的屏蔽能力，可用于制造化妆品和包装材料，制作多种消毒、防臭和水果保鲜用品，又因其分散性好不沉降可用于高档油墨。从尺寸大小来说，纳米级二氧化钛的粒径在1～100nm之间，比表面积远大于普通二氧化钛，因此具有很大的表面活性，并以其颗粒尺寸的优势而具有许多超过普通钛白粉的优点，光催化降解有机物活性和气敏湿敏性也显著增强。气敏性是气体敏感性能的简称，一般指材料某一性能（如电阻等）在通入某气体（如乙醇，甲烷，氢气等）发生变化，而气敏性就是用来表示这种变化的程度，

3、变化程度越大说明气敏性越好。气敏性的综合性能还包括：响应及恢复时间，最佳响应温度，灵敏度，稳定时间长短等。纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型和金红石型。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，其遮盖力和着色力也较高。而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。三、纳米TiO2的生产现状3.1国外纳米TiO2的生产现状20世纪80年代以前，纳米TiO2的研究开发目的主要是作为精细陶瓷原料、催化剂、传感器等，需求量不大，没有形成大的生产规

4、模。80年代以后，开发的纳米TiO2用作透明效应和紫外线屏蔽剂，为纳米TiO2打开了市场，使纳米TiO2的生产和需求大大增加，成为钛白工业和涂料工业的一个新的增长点。由于纳米TiO2在催化及环境保护等方面具有广阔的应用前景，并可用于日用产品、涂料、电子、电力等工业部门，因此，纳米TiO2展现出巨大的市场前景。日本、美国、英国、德国和意大利等国对纳米TiO2进行了深入的研究，并已实现纳米TiO2的工业化生产。目前全世界已经有十几家公司生产纳米TiO2，总生产能力估计在(6000～10000)t/a，单线生产能力一般为(400～500)t/a。根据莎哈里本公司统计，200

5、3年全球纳米TiO2销售量仅为1800t左右，其消费量与产品应用见表1。近几年，有关纳米TiO2的新建装置已很少报道，主要是已建成装置的生产能力已远远超出市场的实际消费量，多数厂家处于开工不足或停产的状态。主要原因是目前国际上公认的纳米TiO2制备和应用技术还有待于提高，技术要点和难点主要表现在以下几个方面：①国际上纳米TiO2的价格为(30～40)万元/t，其成本大致是销售价格的2/5，原料和工艺路线的选择是降低生产成本的关键因素；②纳米TiO2的晶型和粒度控制技术；③金红石型纳米TiO2的表面处理技术；④纳米TiO2应用分散技术；⑤纳米TiO2应用功能的提升技术；

6、⑥纳米TiO2产业化成套技术。美国迪林纳米材料开发有限公司，是一家致力于纳米材料及功能性材料研究、开发、生产、销售为一体的民营高科技企业。公司位于甘肃省陇南工业小区，与陕西汉中市、四川广元市、旅游风景区九寨沟毗邻，212国道线从境内穿过，紧邻宝成铁路线。自2001年建成第一条企业自主知识产权的纳米二氧化钛生产线，相继开发了纳米氧化锌，纳米氧化硅，纳米导电ATO，及远红外粉、银系无机抗菌剂、导电钛白、磁性铁氧体、竹炭粉、负离子粉体等功能性粉体，并形成批量生产能力。产品广泛应用于化妆品、涂料、化纤、陶瓷、塑料等领域的提档、换代与升级，市场拓展空间广泛。其公司生产的“美迪林

7、”牌纳米TiO2系列产品根据化妆品原料特性，经过特殊表面处理，有多种型号适用于各种化妆品中，其具体特点如下：（1）对人体是无毒安全的，对皮肤没有刺激性，不致癌（2）对紫外线吸收能力强，既能防护UVB对人体的危害，又能对UVA起防护作用，使防晒产品在UVB及UVA区域对紫外线均有良好的防护作用根据生物效应的不同，将紫外线按照波长划分为四个波段:紫外线的分类有UVA、UVB、UVC和UVD。其中UVC因为波长较短，在大气中就已经被臭氧层给吸收、散射掉了，所以无法到达地面。UVB的波长居三者之中，波长仅能达到肌肤的表皮,它对人体具有红斑作用，能促进体内矿物