近年來,,納米鈦白粉由于其光穩(wěn)定性,、’無毒而成為光電太陽能轉(zhuǎn)換電最普遍使用的材料,具有量子尺寸CdS對(duì)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)率達(dá)6%;經(jīng)三雙吡啶釕敏化的納米二氧化鈦PEC電池,,在模擬太陽下,,光電轉(zhuǎn)換效率可達(dá)12%,光電流密度大于12A/cm2,。1997年和1998年,,我國(guó)已有研究人員完成了導(dǎo)電高聚物與納米二氧化鈦的復(fù)合,材料能卓越,。
此外,,納米鈦白粉具有的優(yōu)異紫從線屏蔽作用、透明性以及無毒等特點(diǎn),,使其成為防曬霜類護(hù)膚產(chǎn)品的理想添加材料,;在色母粒中具有良好的分散性,因而采用納米鈦白粉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(shí),,納米鈦白粉還可用作樹脂油墨著色劑,、硅橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑、固體潤(rùn)滑劑的添加劑,、高效光敏催化劑,、吸附劑等。在國(guó)外,,納米鈦白粉在防曬化妝品,、高級(jí)轎車金屬面漆、電子工業(yè),、復(fù)印機(jī)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(yīng)用,。
目前,納米鈦白粉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(qiáng),投資大,,設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)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(jìn)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(fù)雜和投資大的特點(diǎn),。
液相法包括均勻沉淀法、萃取法,、溶膠一凝膠法等,。均勻沉淀法以硫酸法制備鈦白粉工藝的中間產(chǎn)物一一鈦液為原料,外加金紅石型二氧化鈦晶種為促進(jìn)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)品一一鈦液為原料,,采用萃取法將二氧化鈦轉(zhuǎn)為有機(jī)物溶膠,再將
此溶膠蒸餾制成納米鈦白粉體,;溶膠一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(jī)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(zhǎng),,產(chǎn)量低。
由于納米二氧化鈦粉末的強(qiáng)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(shí)際應(yīng)用中,,必須對(duì)納米二氧化鈦粉末進(jìn)行表面處理,這也是納米鈦白粉工業(yè)化生產(chǎn)中必不可少的關(guān)鍵步驟,,并直接影響產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,。目前的處理措施是在其表面包覆一層無機(jī)物或有機(jī)物膜以避免粉末粒子的團(tuán)聚,,今后的研究重點(diǎn)在于選擇合適的修飾劑,在通常條件下表面包覆的實(shí)現(xiàn)以及化學(xué)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)展能九大關(guān)鍵技術(shù)之一,與其他納米材料一樣,,納米鈦白粉由于其單個(gè)粒子的尺寸極小,,比表面能大,粒子極易團(tuán)聚.因此納米鈦白粉的分散性問題依然是未來相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)急待解決的技術(shù)核心,,這也是納米鈦白粉研究的關(guān)鍵技術(shù)之一,。另外納米鈦白粉在環(huán)保、塑料,、涂料等相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)同樣具有重大意義,。相信隨著人們對(duì)納米鈦白粉特殊性能及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷展示,它必將顯示出越來越廣泛的發(fā)展前景,。