鈦白粉,學(xué)名二氧化鈦(TiO?),是一種極為重要的無(wú)機(jī)化工顏料。其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在常溫下幾乎不與其他元素和化合物發(fā)生反應(yīng),這使得它在眾多領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。它外觀呈白色粉末狀,猶如細(xì)膩的雪花,純凈而潔白,具有無(wú)毒、極好的不透明性、白度和光亮度等特性,因此被譽(yù)為 “白色顏料王”。在日常生活中,我們不經(jīng)意間接觸到的許多產(chǎn)品,背后都有鈦白粉的身影,它與人們的生活息息相關(guān),默默發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
從微觀角度來(lái)看,鈦白粉的晶體結(jié)構(gòu)十分獨(dú)特。它在自然界中有三種結(jié)晶形態(tài),分別是金紅石型、銳鈦型和板鈦型。其中,金紅石型是穩(wěn)定的結(jié)晶形態(tài),其結(jié)構(gòu)致密,與銳鈦型相比,具有更高的硬度、密度、介電常數(shù)與折光率。這些晶體結(jié)構(gòu)的差異,直接導(dǎo)致了鈦白粉在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的性能表現(xiàn)有所不同,也為其多樣化的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。 工業(yè)制備多采用氯化法或硫酸法生產(chǎn)鈦白粉。藍(lán)相鈦白粉哪家可靠
在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(PSCs)中,TiO?電子傳輸層(ETL)對(duì)效率提升至關(guān)重要。其介孔結(jié)構(gòu)(孔徑20-50 nm)可提高鈣鈦礦結(jié)晶度,減少界面缺陷。2022年,韓國(guó)UNIST團(tuán)隊(duì)通過(guò)原子層沉積(ALD)制備超薄TiO?(<10 nm),使電池效率突破25.7%。在鋰硫電池中,TiO?中空微球作為硫宿主材料,通過(guò)化學(xué)吸附抑制"穿梭效應(yīng)",使循環(huán)壽命從100次延長(zhǎng)至500次以上。此外,光解水制氫系統(tǒng)中,TiO?與MoS?構(gòu)建的Z型異質(zhì)結(jié)可將產(chǎn)氫速率提升至12.6 mmol·g?1·h?1。江蘇陶瓷電容鈦白粉有哪些不同晶型的鈦白粉具有各異的特性,金紅石型鈦白粉以其高耐候性在戶外產(chǎn)品中備受青睞。
銳鈦礦型TiO?氣凝膠(比表面積800m2/g)對(duì)鈾酰離子(UO?2?)的吸附容量達(dá)450mg/g,遠(yuǎn)超活性炭(120mg/g)。光照下,吸附的UO?2?被還原為U??并固定,同時(shí)降解共存有機(jī)物(如TBP,半衰期從72h縮短至1.5h)。中科院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)磁性Fe?O?@TiO?微球,在外加磁場(chǎng)下回收率>98%,處理后的廢水鈾濃度<0.05mg/L,達(dá)到IAEA排放標(biāo)準(zhǔn)該磁性復(fù)合材料不僅提高了鈾酰離子的吸附效率,還實(shí)現(xiàn)了吸附劑的快速分離與回收,降低了處理成本。此外,其優(yōu)異的光催化性能使得共存有機(jī)物的降解效率大幅提升,有效避免了二次污染問(wèn)題。這一研究成果為核廢水處理領(lǐng)域提供了新的思路和技術(shù)手段,有望在未來(lái)核能開(kāi)發(fā)和利用中發(fā)揮重要作用。
鈦白粉在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用十分且意義重大。在污水處理方面,它發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其具有的光催化特性,在紫外線照射下,能產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的自由基。這些自由基可以將污水中的有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水等無(wú)害物質(zhì),實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化。比如在一些工業(yè)廢水處理廠,通過(guò)在反應(yīng)池中添加含有鈦白粉的催化劑,能有效去除廢水中的重金屬離子和有機(jī)毒物,降低了廢水對(duì)環(huán)境的危害。同時(shí),在空氣凈化方面,鈦白粉也大顯身手。將其負(fù)載在建筑材料表面,如墻面涂料、玻璃等,能持續(xù)分解空氣中的有害氣體,像甲醛、苯等揮發(fā)性有機(jī)物。在陽(yáng)光的照射下,鈦白粉不斷催化反應(yīng),讓室內(nèi)外空氣得到凈化,為人們營(yíng)造更健康的生活環(huán)境?;瘖y品行業(yè)依賴鈦白粉調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)地與光學(xué)性能。
模仿孔雀羽毛光子晶體結(jié)構(gòu),采用自組裝法構(gòu)建TiO?/SiO?周期性堆疊薄膜(層厚80-120nm),實(shí)現(xiàn)無(wú)染料結(jié)構(gòu)顯,純度Δλ<20nm。該材料用于防偽標(biāo)簽時(shí),視角差異可產(chǎn)生虹彩效應(yīng),優(yōu)于傳統(tǒng)油墨[citation:9]。進(jìn)一步結(jié)合形狀記憶聚合物,開(kāi)發(fā)可變建筑外墻涂層,在25-50℃溫差下相從藍(lán)變紅,反射率調(diào)節(jié)范圍達(dá)40%,降低空調(diào)能耗15%此外,該TiO?/SiO?周期性堆疊薄膜還展現(xiàn)出出色的耐久性和環(huán)境穩(wěn)定性,能夠在多種惡劣環(huán)境下保持其光學(xué)性能和結(jié)構(gòu)完整性。其獨(dú)特的自組裝過(guò)程確保了每一層的精確控制和均勻分布,從而實(shí)現(xiàn)了高純度的顏色顯示,這對(duì)于防偽標(biāo)簽的高精度識(shí)別至關(guān)重要。在防偽應(yīng)用方面,該材料不僅具有虹彩效應(yīng)帶來(lái)的視覺(jué)美感,還能通過(guò)微納結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多重防偽功能,如隱藏信息、動(dòng)態(tài)變色等,極大地提高了防偽標(biāo)簽的安全性和難以復(fù)制性。而在建筑外墻涂層的應(yīng)用中,結(jié)合形狀記憶聚合物的智能響應(yīng)特性,該材料能夠根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動(dòng)調(diào)整其顏色和反射率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)部溫度的智能調(diào)控。這種智能涂層不僅有助于降低空調(diào)能耗,還能提升建筑的能源效率和環(huán)保性能,為綠色建筑的發(fā)展提供了新的思路和技術(shù)支持。涂料行業(yè)依賴鈦白粉,它能有效提升漆膜的遮蓋力與光澤度。2233鈦白粉供應(yīng)商
納米級(jí)鈦白粉在防曬霜中發(fā)揮紫外線屏蔽作用。藍(lán)相鈦白粉哪家可靠
通過(guò)溶膠-凝膠法制備的TiO?氣凝膠,比表面積可達(dá)600-800 m2/g,是粉末的10倍以上。美國(guó)LLNL實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的超輕氣凝膠(密度0.003 g/cm3)可高效吸附VOCs(甲苯吸附量400 mg/g),并在紫外光下實(shí)現(xiàn)原位降解。2023年,中科院團(tuán)隊(duì)將石墨烯與TiO?氣凝膠復(fù)合,通過(guò)π-π作用增強(qiáng)對(duì)染料的吸附-催化協(xié)同效應(yīng),甲基橙去除率在30分鐘內(nèi)達(dá)99%。此類材料在核廢水處理(吸附鈾離子)和太空塵埃收集領(lǐng)域展現(xiàn)潛力。該復(fù)合氣凝膠不僅提高了吸附效率,還通過(guò)光催化作用加速了污染物的分解,實(shí)現(xiàn)了高效、環(huán)保的凈化效果。此外,其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使得該類材料在極端環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定性能,如在核廢水處理中,能夠有效吸附并固定放射性離子,減少環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)。而在太空塵埃收集方面,其輕質(zhì)、高吸附性的特性則有助于太空探索任務(wù)的順利進(jìn)行,為太空環(huán)境的清潔與維護(hù)提供了有力支持。藍(lán)相鈦白粉哪家可靠