纳米TiO2及其在环保领域的应用概况..docVIP

纳米,由于其粒径在1～100nm,具有粒径小、比表面积大、表面活性高、分散性好等特点,表现出独特的物理化学性质,使其在环境、材料、能源、医疗和卫生领域有着广阔的应用前景。本文主要介绍了纳米TiO2的特征与用途以及常见的合成方法，重点介绍了纳米TiO2在环境治理中的应用。 关键词：纳米TiO2、特征、用途、环境治理 Abstract: Nano TiO2 is a new kind of inorganic materials, due to its size in 1～100nm with small size, high spicific surface, the surface, high activity, good dispersion characteristics, showing the unique chemical and physical properties of its environment, materials, energy, health and hygiene field has a broad prospect of application. This paper introduces the features and application of nanometer TiO2 and common synthesis method, mainly introduced the application in environmental management. Keywords: Nano TiO2, characteristics, use, environmental management 纳米TiO2是一种新型的无机功能材料,由于其粒径在1～100nm,具有粒径小、比表面积大、表面活性高、分散性好等特点,表现出独特的物理化学性质,使其在环境、材料、能源、医疗和卫生领域有着广阔的应用前景。在80年代末期，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高级轿车面漆之后，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，收到良好的经济效益和社会效益。1纳米TiO2的特征与用途 1.1纳米TiO2 的特性 纳米TiO2包括纳米颗粒、纳米线、纳米管、纳米薄膜、纳米块体材料和纳米复合材料。纳米TiO2颗粒是一种粒径在1～100nm之间的无机半导体材料,它分为锐钛矿型和金红石型, 外观均为白色粉末。TiO2 在自然界中有3种存在形式：锐钛矿型、板钛矿型和金红石型。纳米TiO2是当前应用前景最为广泛的一种纳米材料, 具有很强的吸收紫外线能力, 奇特的颜色效应, 较好的热稳定性, 化学稳定性和优良的光学、电学及力学等方面的特性。其中锐钛矿型具有较高的催化效率, 金红石型结构稳定且具有较强的覆盖力、着色力和紫外线吸收能力。不同相TiO2 的物理化学性质见表1〔1〕1不同相纳米TiO2的物理化学性质 1.2纳米TiO2的用途 纳米TiO2具有许多优异的性能，不仅具有优异的颜料特性——高遮盖率、高消色力、高光泽度、高白度和强的耐候性外，还具有特殊的力学、光、电、磁功能；更具有高透明性、紫外线吸收能力以及光催化活性、随角异色效应。特别是随着环境污染的日益严重，纳米TiO2高效的光催化降解污染物的能力而成为当前最为活跃的研究热点之一。而其独特的颜色效应、光催化作用及紫外线屏蔽等功能，在汽车工业、防晒化妆品、废水处理、杀菌、环保等方面一经面世就备受青睐。 纳米TiO2广泛应用于医院和家庭内墙涂料，如美国以用于医院手术室瓷砖的防菌涂料。采用聚硅氧烷、锐钛型纳米TiO2、填料和溶剂复合制成的大气环保涂料，能使大气中的NOX转化为硝酸，可以用在公路、桥梁、广告牌、建筑物的表面上或专门用于需要净化的装置上。纳米TiO2对紫外线的屏蔽可应用于需要防紫外线的场所，如涂覆在阳伞的布料上，制成防紫外线的阳伞。也可制超声吸波的隐身涂料，用于隐形飞机、军舰等。纳米TiO2是具有半导体性质的粒子，加入到树脂中形成涂层有很好的静电屏蔽作用，可涂覆在家用电器上。在这些涂料中，纳米TiO2的粒径一般是10～50nm1.0％2纳米TiO2的制备方法 纳米TiO2的制备方法有很多,归纳起来主要有固相法、气相法和液相法等,本文主要介绍气相法和液相法。其中气相法又包括化学气相沉积法和化学气相水解法等；液相法包括溶胶凝胶法、胶溶法、醇盐水解法、沉淀法、水热合成法和微乳液法等。 2.1化学气相法 气相法是使用金属钛的卤化物、金属有机钛