纳米钛白粉是白色疏松粉末,屏蔽紫外线作用强,有良好的分散性和耐候性,可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域,作为紫外线屏蔽剂,防止紫外线的侵害。
制备纳米TiO2的方法很多,基本上可归纳为物理法和化学法。物理法又称为机械粉碎法,对粉碎设备要求很高;化学法又可分为气相法(CVD)、液相法和固相法。
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物理沉积
物理气相沉积法(PVD)是利用电弧、高频或等离子体等高稳热源将原料加热,使之气化或形成等离子体,然后骤冷使之凝聚成纳米粒子。
其中以真空蒸发法较为常用,粒子的粒径大小及分布可以通过改变气体压力和加热温度进行控制,该法同时可采用于单一氧化物、复合氧化物、碳化物以及金属粉的制备。
化学沉积
化学气相沉积法(CVD)利用挥发性金属化合物的蒸气通过化学反应生成所需化合物,该法制备的纳米TiO2粒度细,化学活性高,粒子呈球形,单分散性好,可见光透过性好,吸收屏蔽紫外线能力强。
该过程易于放大,实现连续化生产,但一次性投资大,同时需要解决粉体的收集和存放问题。
CVD法又可分为气相氧化法、气相合成法、气相热解法和气相氢火焰法。
气相氢火焰法:是通过四氯化钛氢火焰燃烧得到,反应方式如下:TiCl4+2H2+O2 =TiO2+4HCl