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納米二氧化鈦在防污自清潔材料的應用
日期：2025-04-02 03:54
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摘要：
納米二氧化鈦在防污自清潔材料的應用
納米二氧化鈦在防污自清潔材料的應用：1997年，東京大學的Wang和Fujishima等人報道了紫外光誘導下TiO2薄膜超親水性的現象，即水與TiO2半導體薄膜表面接觸，當受紫外光照射后，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到原始狀態，若 再經照射又會變成超親水狀態。 遷移到TiO2表面的光生空穴可以產生“光誘導超親水”現象，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，冷凝水不會形成單個水滴而是構成均勻的水膜，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。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。總之，納米TiO2超親水膜技術在建筑、車輛、工農業和日常生活等各方面具有廣闊的發展前景。
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異的透明性，作為一種新型材料已廣泛應用于化妝品、涂料、油漆等產品中；用于塑料、橡膠和功能纖維產品，它能提高產品的抗老化能力、抗粉化能力、耐候性和產品的強度，同時保持產品的顏色光澤，延長產品的使用期；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，廣泛應用與防曬化妝品；光穩定性好、無毒無害，光電轉化率高，是光電太陽能轉換電*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異的透明性，作為一種新型材料已廣泛應用于化妝品、涂料、油漆等產品中；用于塑料、橡膠和功能纖維產品，它能提高產品的抗老化能力、抗粉化能力、耐候性和產品的強度，同時保持產品的顏色光澤，延長產品的使用期；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，廣泛應用與防曬化妝品；光穩定性好、無毒無害，光電轉化率高，是光電太陽能轉換電*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，反應方式如下：
TiCl4+2H2+O2 =TiO2+4HCl
AEROXIDE TiO2 P25物理化學數據：
| AEROXIDE TiO2 P25性質 | 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、表面能和表面張力隨著粒徑的下降急劇增加,小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應及宏觀量子隧道效應等導致納米微粒的熱、磁、光、敏感特性和表面穩定性等不同于常規粒子。由于TiO2電子結構所具有的特點，使其受光時生成化學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。當遇到**時，直接攻擊**的細胞，致使**細胞內的有機物降解，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**的細胞膜結構，達到徹底降解**，防止內**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，并且該產品沒有任何色素特征。基本顆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，由于兩種結構混雜增大了TiO2晶格內的缺陷密度，增大了載流子的濃度，使電子、空穴數量增加，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、環境、衛生與醫療等領域都有著廣泛應用前景。
