世界上每年生產(chǎn)的鈦礦絕大多數(shù)用于生產(chǎn)
鈦白顏料,它被認(rèn)為是目前世界上性能最好的一種白色顏料。鈦白顏料又稱為二氧化鈦是自然界中最為常見的鈦的氧化物,廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,鈦白粉應(yīng)用也越來越廣泛,對(duì)其要求也越來越高。隨后產(chǎn)生了納米二氧化鈦,由于它具有極大的體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、光學(xué)特性、顏色效應(yīng),故在光、電及催化等方面顯示出其特殊性質(zhì),所以它作為一種新型材料,其應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。
由于納米鈦白粉具有許多優(yōu)異性能,其用途相當(dāng)廣泛,因而其制備受到國內(nèi)外的極大關(guān)注。目前制備納米鈦白粉粉體的方法主要有兩大類:物理法和化學(xué)法。制備納米鈦白粉粉體的物理法主要有濺射,熱蒸發(fā)法及激光蒸發(fā)法。物理法制備納米粒子是最早的方法,它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備相對(duì)來說比較簡單,易于操作和易于對(duì)粒子進(jìn)行分析,能制備高純粒子,還可制備薄膜和涂層。它的產(chǎn)量較大,但成本較高。納米鈦白粉近年來一直是國內(nèi)外競相研究開發(fā)的熱門課題,其制法日趨完善,其應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大,但在超微顆粒的制備過程中,粒子的團(tuán)聚是需要解決的一大難題。目前,對(duì)用濕化學(xué)法制備氧化物超微粉體過程中團(tuán)聚體形成的機(jī)理及其團(tuán)聚狀態(tài)的控制已有許多報(bào)道,這方面的研究已取得一定進(jìn)展。就納米鈦白粉的制備而言,其沉淀、干燥、煅燒等過程都有可能產(chǎn)生團(tuán)聚,因此,要實(shí)現(xiàn)對(duì)粉末團(tuán)聚狀態(tài)的控制,就必須對(duì)粉末制備的全過程進(jìn)行控制,從而獲得分散性好、性能優(yōu)良的納米鈦白粉。
納米鈦白粉是許多電子材料的重要組成部分,可用于制作納米敏感材料及納米陶瓷功能材料。由于納米粒子尺寸小,比表面積大,表面活性高,所以適合作氣敏材料,如有納米鈦白粉可制成靈敏度很高的氣敏元件。同時(shí),由于納米相陶瓷一次成型塑性形變是可以實(shí)現(xiàn)的,人們利用納米鈦白粉一次成型形變制成了納米鈦白粉陶瓷,這種陶瓷具有超細(xì)晶粒尺寸并保持它們的特性。納米
鈦白粉粒子的光催化作用在環(huán)保方面有廣闊的用途。國內(nèi)外有許多文獻(xiàn)報(bào)道了這方面的進(jìn)展。英國倫敦和安大略核子技術(shù)環(huán)境公司,開發(fā)了一種新穎的常溫光催化技術(shù),采用人工光和納米二氧化鈦催化劑,可將工業(yè)廢液和污染地下水中的多氯聯(lián)苯類化合物分解。當(dāng)污染水通過二氧化鈦涂層網(wǎng)絡(luò)時(shí),只要受到低計(jì)量紫外光的照射,便會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成活性極強(qiáng)的氫氧自由基,迅速將有機(jī)毒物分解為二氧化碳和水。此外,利用納米鈦白粉材料作為光催化劑還可催化降解紡織印染業(yè)和照相業(yè)排出的染料污染物。 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們越來越重視生活質(zhì)量和健康水平的提高??咕⒎栏?、除味、凈化空氣、優(yōu)化環(huán)境將成為人們的追求。當(dāng)前全球面臨著嚴(yán)重的環(huán)境污染,納米鈦白粉作為而久的光催化劑已被應(yīng)用在除了水和空氣凈化之外的各種環(huán)境方面的問題。有關(guān)資料表明,納米鈦白粉對(duì)于破壞微觀的細(xì)菌和氣味是有用的。另外還可以使癌細(xì)胞失活,對(duì)臭味進(jìn)行控制,對(duì)于氮的固化和對(duì)于清除油的污染都是十分有效的。納米
鈦白粉具有優(yōu)異的紫外線屏蔽性,再加上它的透明性(不會(huì)在皮膚上殘留白色,能厚涂抹)和無毒(不會(huì)刺激皮膚引起發(fā)炎)等特點(diǎn),至今已成為防曬化妝品的理想原料。據(jù)行業(yè)報(bào)道,在日本每年已有一定量的納米鈦白粉作為防曬劑、化妝品底和口紅等產(chǎn)品的添加原料。中國目前已經(jīng)是繼美國后第二大的
鈦白粉消耗國,而且增長勢頭迅猛,潛力也非常大。