氣相法納米二氧化鈦是一種氣相法合成的高比表面積超細粉末,具有超細粒徑、高純度以及獨特的銳鈦型與金紅石型混合晶體結構特點,以銳鈦型為主。金紅石型是相對最穩定晶型,銳鈦礦型一般在500-600℃就轉化為金紅石型。
湖北匯富納米材料股份有限公司生產的氣相法納米二氧化鈦具有粒徑小、純度高、比表面積高、良好的熱穩定性和化學穩定性、優異的催化和光催化效率、紫外光敏性等特點。TiO?純度高達99.5%以上,原生粒徑一般在20nm左右,聚集體和氣相二氧化硅類似,為三維不規則鏈串結構,尺寸200-500nm。和氣相二氧化硅一樣,二氧化鈦的表面也富含羥基,親水型氣相法納米二氧化鈦吸濕性也比較強。 該產品適用于催化和光催化領域,同時也可以作為有效的紫外光屏蔽材料。在自清潔建筑材料、太陽能電池、硅橡膠、陶瓷和金屬材料、鋰電池、各類殺菌劑和化妝品等領域中有著廣泛應用。 在硅橡膠應用中,氣相法納米二氧化鈦具有提升耐熱穩定性和增強阻燃性作用。在提升耐熱穩定性實驗中,匯富納米技術人員在硅橡膠中添加不同質量份數的二氧化鈦NT-50,當NT-50的添加量增加時,硅橡膠的分解溫度也隨之提高(表1)。在耐老化實驗中,添加納米二氧化鈦的硅橡膠經過275℃老化5天試驗后,拉伸強度和斷裂伸長率較未添加硅橡膠增強。在存儲失重實驗中,室溫硫化硅橡膠、高溫硫化硅橡膠和液體膠中加入氣相法二氧化鈦效果顯著,失重量明顯減低,這是由于在高溫有氧條件下,會產生自由基,有機物容易發生降解,生成小分子揮發物。二氧化鈦可以吸收電子,吸收自由基,從而起到改善聚合物熱穩定性的作用。 表1 在光催化領域應用中,電子與表面吸附的氧分子反應,分子氧不僅參與還原反應,也是羥基自由基的來源。產生的羥基自由基·OH、超氧離子·O²? 、氫過氧基·HO?等活性基團,能夠將有機物直接氧化為CO?和H?O等無機小分子,從而使空氣中這些物質的濃度降低,減輕或消除環境不適感;除有機物外,許多無機物在 TiO2 表面也具有光學活性,例如無機污水中的 Cr??接觸到 TiO?催化劑表面時, 能夠捕獲表面的光生電子而發生還原反應,使高價有毒的 Cr??降解為毒性較低或無毒的Cr³?,從而起到凈化污水的作用;納米 TiO?在可見光照射下可以對碳氫化合物作用,利用這樣一個效應可以在玻璃、陶瓷和瓷磚的表面涂上一層納米 TiO?薄層,利用氧化鈦的光催化反應就可以把吸附在氧化鈦表面的有機污染物分解為 CO?和O?,同剩余的無機物一起可被雨水沖刷干凈,從而實現自清潔功能。 除此之外,納米二氧化鈦還可以在陶瓷和金屬材料中作為粘結劑、燒結添加劑,在太陽能電池中高效染料敏化太陽能電池,在鋰電池中,作為負極材料干涂層應用。
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