纳米二氧化钛的结构性能和制备工艺

2020-05-12 17:25

  纳米二氧化钛的制备工艺

  目前,纳米二氧化钛的制备工艺按物理性质分,主要有固相法、气相法和液相法。

  固相法顾名思义,就是利用机械力将其研磨成小尺寸,包括高能球磨法、机械粉碎法等,此类方法制造时会引起粉尘到处飞散,存在安全隐患,因此一般很少采用。

  气相法利用气体分子较小、化学反应时速度更快的优势进行生产,主要有低压气体蒸发法、活性氢-熔融金属反应法、溅射法、流动液面上真空蒸发法、钛醇盐气相水解法、TiCl4高温气相水解法、钛醇盐气相分解法和TiCl4气相氧化法等,气相法的特点是:粒度细、化学活性高、单分散性好可见光透射性好、吸收紫外线的能力强等。缺点是反应时温度很高,对物料的瞬时混合均匀性及设备的要求很高,目前处于小试阶段。

  液相法表明:反应在液相中进行,包括水热法、水解法、沉淀法、溶胶-凝胶法[2]、微乳液法、胶溶法等。特点是:成本低、原料无毒、无危险性、常温反应、工艺简单易控、可大规模生产、质量稳定等。

  纳米二氧化钛的结构及性能

  结构决定性能,纳米二氧化钛的特性与其结构密不可分。研究发现,晶体二氧化钛因Ti-O6八面体结构单元中的连接方式差异,形成了正方晶系板钛矿型、斜方晶系锐钛矿型和正方晶系红石型这三种晶体形状。在自然界中分布广(性质稳定)、用途较多的属于金红石型,另外两种晶型则少见。板钛矿型和锐钛矿型均属于不稳定相,可以在一定的温度与压力条件下,发生不可逆的放热反应,转变为金红石型。