納米鈦白自20世紀80年代問世以來，因其顆粒細小、比表面積大而具有常規(guī)材料所不具備的特殊效應，如量子效應、隧道效應、獨特的顏色效應，以及光催化作用及紫外屏蔽等功能，在汽車、化妝品、衛(wèi)生保健、廢水處理、環(huán)保等方面顯示出廣闊的應用前景。
應用研究活躍，當前將納米鈦白作為光催化劑的應用研究很活躍，在光催化處理有機廢水、大氣中的有機污染物研究中，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)納米二氧化鈦作為光催化劑可以處理鹵代脂 肪烴、鹵代芳烴、有機酸類、酚類、硝基芳烴、取代苯胺等以及空氣中諸如甲醇、丙酮等有害污染物。日本已在高速公路兩側(cè)、隧道內(nèi)設置了涂復納米二氧化鈦的光催化板，用于 除去氮氧化物來防治汽車尾氣。納米鈦白的光催化作用還能殺菌，如納米二氧化鈦對綠膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等有強殺菌力，可將其用于醫(yī)院手術(shù)臺和墻壁、浴缸瓷磚及衛(wèi)生間等地方。另外，納米鈦白還能使癌細胞失活，為治療惡性腫瘤提供了一條捷徑。
近年來，納米鈦白由于其光穩(wěn)定性、無毒而成為光電太陽能轉(zhuǎn)換電池最普遍使用的材料，具有量子尺寸的Cd S對多孔多晶納米二氧化鈦電極的敏化作用，在單色光照射下，光電轉(zhuǎn)換率達6％；經(jīng)三雙吡啶釕敏化的納米二氧化鈦P EC電池，在模擬太陽光下，光電轉(zhuǎn)換效率可達12％，光電流密度大于12A／cm2。1997年和1998年，我國已有研究人員完成了導電高聚物與納米二氧化鈦的復合，材料性能卓越。
此外，納米鈦白具有的優(yōu)異紫外線屏蔽作用、透明性以及無毒等特點，使其成為防曬霜類護膚產(chǎn)品的理想添加材料；在色母粒中具有良好的分散性，因而采用納米鈦白所制備的塑料包裝材料透明性很高；因其具有的防紫外線性能及無毒性，可用作天然和人造纖維的良好紫外線屏蔽劑。同時，納米鈦白還可用作樹脂油墨著色劑、硅橡膠補強劑、固體潤滑劑的添加劑、高效光敏催化劑、吸附劑等。在國外，納米鈦白在防曬化妝品、高級轎車金屬色面漆、電子工業(yè)、復印機行業(yè)、高壓絕緣材料、集成電路基板、熒光管等方面已有廣泛應用。
生產(chǎn)方法各有千秋，目前納米鈦白的制備方法大致可分為兩類，即氣相法和液相法。其中氣相法包括氣相氧化法和氣相水解法。氣相氧化法是將高純度的四氯化鈦高溫下氧化，生成非常光亮的納米二氧化鈦，它適合大規(guī)模生產(chǎn)，但副產(chǎn)物的腐蝕性強，投資大，設備結(jié)構(gòu)復雜，材料要求耐高溫、耐腐蝕，研究開發(fā)難度大；氣相水解法是將高純度的四氯化鈦在氫焰中進行高溫水解而制得納米二氧化鈦，它具有產(chǎn)品純度高，工藝復雜和投資大的特點。
液相法包括均勻沉淀法、萃取法、溶膠-凝膠法等。均勻沉淀法以硫酸法制備鈦 *** 工藝的中間產(chǎn)物??鈦液為原料，外加金紅石型二氧化鈦晶種為促進劑，以十二烷基磺酸鈉為表面活性劑，尿素為沉淀劑，制備出納米金紅石型二氧化鈦粒子；萃取法也以硫酸法鈦白生產(chǎn)過程的中間產(chǎn)品??鈦液為原料，采用萃取法將二氧化鈦轉(zhuǎn)為有機物溶膠，再將此溶膠蒸餾制成納米鈦 *** 體；溶膠-凝膠法一般以鈦醇鹽及無水乙醇為原料，加入少量水及不同的酸或有機聚合添加劑，經(jīng)攪拌、陳化制成穩(wěn)定的涂膜溶膠，再利用溶膠將二氧化鈦附著在各種載體上�？偟膩碇v，液相法較易控制納米鈦白的粒徑，但生產(chǎn)周期長，產(chǎn)量低。
由于納米二氧化鈦粉末的強極性，在極性介質(zhì)中易于凝聚，從而影響其優(yōu)異性能的發(fā)揮。因此，在實際應用中，必須對納米二氧化鈦粉末進行表面處理，這也是納米鈦白工業(yè)化生產(chǎn)中必不可少的關鍵步驟，并直接影響產(chǎn)品的應用范圍。目前的處理措施是在其表面包覆一層無機物或有機物膜以避免粉末粒子的團聚，今后的研究重點在于選擇合適的修飾劑、在通常條件下表面包覆的實現(xiàn)以及化學原理的理論研究等方面。
不斷揭示新的特性納米技術(shù)是未來全球科技發(fā)展的九大關鍵技術(shù)之一，與其他納米材料一樣，納米鈦白由于其單個粒子的尺寸極小，比表面能大，粒子極易團聚，因此納米鈦白的分散性問題依然是未來相當一段時間內(nèi)急待解決的技術(shù)核心，這也是納米鈦白研究的關鍵技術(shù)之一。另外納米鈦白在環(huán)保、塑料、涂料等相關領域中的應用技術(shù)的開發(fā)同樣具有重大意義。相信隨著人們對納米鈦白特殊性能及應用領域的不斷揭示，它必將顯示出越來越廣泛的發(fā)展前景。
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