钛(Titanium)是一种金属化学元素,化学符号Ti,原子序数22,在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB族。由格雷戈尔于1791年发现。是一种银白色的过渡金属,其特征为重量轻、强度高、具金属光泽,耐湿氯气腐蚀。但钛不能应用于干氯气中,即使是温度0℃以下的干氯气,也会发生剧烈的化学反应,生成四氯化钛,再分解生成二氯化钛,甚至燃烧。只有当氯气中的含水量高于0.5%的时候,钛在其中才能保持可靠的稳定性。α型钛为六方晶系、β型钛为立方晶系。转变温度为882.5℃。熔点(1660±10)℃,沸点3287℃,密度为4.506g/cm3。溶于稀酸,不溶于冷水和热水。耐海水腐蚀性很强。 已知的钛的同位素有13种,包括钛-41至钛-53。其中钛的稳定同位素有钛-46,钛-47,钛-48,钛-49,钛-50共五种,其余的同位素均有放射性。
气相法纳米级二氧化钛是一种很细的白色粉末,表面的氢氧基团使其具有亲水性,并且该产品没有任何色素特征。基本颗粒的平均粒径大约为21nm,颗粒的大小和4g/cm3的密度使其具有50m2/g的特殊表面。气相法纳米级二氧化钛P25属于混晶型,锐钛矿和金红石的重量比大约为80/20,由于两种结构混杂增大了TiO2晶格内的缺陷密度,增大了载流子的浓度,使电子、空穴数量增加,使其具有更强的捕获在TiO2表面的溶液组份(水、氧气、有机物)的能力。
钛白粉学名二氧化钛,化学式TiO2,具有稳定的物理、化学性质,优良的光学、电学性质,以及优异的颜料性能,是目前用途广、应用效果好的白色颜料,被广泛应用于涂料、塑料、纸张及油墨等领域。但是,由于钛白粉具有较强的光化学活性,在应用中极易造成由钛白粉制成的成品粉化、耐候性变差,同时由于钛白粉颗粒间存在较大的作用力,影响在其介质中的分散性,影响钛白粉应用的颜料性能,因此必须对钛白粉进行表面包覆。
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132022-12
纳米二氧化钛粉在化妆品中的应用
2022-12-13
任何二氧化钛都具有一定的吸收紫外线功能,及优异的化学稳定性、热稳定性、无毒性等性能。超细二氧化钛由于粒径更小(呈透明状)、活性更大,因此吸收紫外线的能力更强,此外,如消色力、遮盖力、清晰的色调、较低的磨蚀性和良好的易分散性,决定了二氧化钛是化妆品中应用无机原料。二氧化钛在化妆品行业世界年消费量80年代估计在3500t—4000t,2010年估计在5000t以上10000t以下。根据其在化妆品中的功能不同,可选用不同品质的二氧化钛。 利用钛白的白度和不透明度这两种性能,可使化妆品的颜色范围很宽广,钛白作为一种白色添加剂时,主要用锐钛型钛白,但考虑到遮盖力和耐晒时,还是应采用金红石型钛白为好。 化妆品用的钛白,纯度要求高,对有害杂质的含量要求甚严。例如:欧共体食品添加剂法规(它适用于化妆品) 规定,化妆品用钛白的酸溶性物< 0.35%,As<5×10-6,Pb< 20×10-6,Sb< 100×10-6,Cu< 100×10-6,Cr< 100×10-6,Zn< 50×10-6,BaSO4< 5×10-6,(Sb+ Cu+ Cr+Zn+ BaSO4)< 200×10-6,Hg检测不出来。 美国食品药物管理局(FDA)的食品、药物和化妆品等条例规定,用作化妆品的二氧化钛,作为分散助剂的SiO4和/或Ai2O3总量,不能超过2%,Pb<10×10-6,As<1×10-6,Sb< 2×10-6,Hg< 1×10-6。另外,在105℃下干燥3h后于800℃下灼烧减量不大于 0.5%。水溶物含量不能大于0.3%,在105℃下干燥后3h后的二氧化钛含量,不少于99.0%,平均粒径小于1μm。 纳米二氧化钛,呈透明状,因此在阻挡紫外线、透过可见光以及安全性方面具有一般化妆品原料所不具备的许多优良特性和功能。 纳米二氧化钛既能散射紫外线(波长200nm—400nm),又能吸收紫外线,故其屏蔽紫外线的能力极强,可作为优良的防晒剂,用于制造防晒系列化妆品。 由于纳米二氧化钛呈透明状,可用来制造透明的护肤霜,这种护肤霜膏体细腻,具有自然肌肤感觉,在日本等国非常流行,日本每年作为防晒剂用于化妆品的原料,就需要纳米TiO2一千吨。
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132022-12
纳米二氧化钛粉前景分析
2022-12-13
纳米二氧化钛是具有屏蔽紫外线功能和产生颜色效应的一种透明物质。由于它透明性和防紫外线功能的高度统一,使得它一经问世,便在防晒护肤、塑料薄膜制品、木器保护、透明耐用面漆、精细陶瓷等多方面获得了广泛应用。特别是在80年代末期,这种能产生诱人的“随角异色”效应的效应颜料被成功地用于豪华型轿车面漆之后,引起了世界范围的普遍关注,发达国家如美、日、欧等国对此研究工作十分活跃,相继投入了大量人力、物力,并制订了长远规划,在国际市场竞争激烈迄今,他们已取得许多令人惊异的成果,并已形成高技术纳米材料产业,生产这种附加值极高的高功能精细无机材料,收到良好的经济效益和社会效益,纳米氧化物材料也正成为中国产业界关注的热点。 随着纳米材料研究的深入,纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注,这意味着纳米材料的研究已可以按照人们的意愿设计、组装、创造新的体系,更有目的地使该体系具有人们所希望的特性,技术上的飞跃,为纳米材料的应用进一步打开市场的大门,在广泛的领域形成了一大批高技术产品。如信息与通讯方面的磁性存储器、光学存储器、液晶显示、光学方面的功能性薄膜;电子方面的原件开发,能源方面的太阳能电源,热敏绝缘体,测量与控制技术方面的传感器;陶瓷方面的结构陶瓷,功能陶瓷以及其他方面的抗老化橡胶、功能油漆、光催化降解剂、保洁抗菌材料、超高磁能衡土水磁体等。在纳米材料的市场增长中,o维-3维结构技术,超精度加工技术,超薄膜生产技术,横向结构技术所制造的产品具市场增长潜力。 有关研究还表明,在今后10年中,纳米材料的市场应用开发的速度还会加快,因为工业国家纳米材料领域自1993年以来一直以每年20%以上的速度递增。资料表明,西方工业国家在纳米材料及相关领域的科研经费投入每年达75亿美元左右。国际上在此领域竞争日趋激烈。
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132022-12
气相法纳米二氧化钛作用原理
2022-12-13
气相法纳米二氧化钛具有大的比表面积,表面原子数、表面能和表面张力随着粒径的下降急剧增加,小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等导致纳米微粒的热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子。由于TiO2电子结构所具有的特点,使其受光时生成化学活泼性很强的超氧化物阴离子自由基和氢氧自由基,攻击有机物,达到降解有机污染物的作用。当遇到细菌时,直接攻击细菌的细胞,致使细菌细胞内的有机物降解,以此杀灭细菌,并使之分解。气相法纳米二氧化钛不仅能影响细菌繁殖力,而且能破坏细菌的细胞膜结构,达到彻底降解细菌,防止内毒素引起的二次污染,纳米二氧化钛属于非溶出型材料,在降解有机污染物和杀灭菌的同时,自身不分解、不溶出,光催化作用持久,并具有持久的杀菌、降解污染物效果。
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