纳米二氧化钛的现状与发展(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-03
氧化钛的反应原理为:尿素水溶液在70℃左右开始水解,信捷职称论文写作发表网,其反应式为:CO(NH2)2+3H2O=2NH3·H2O+CO2
由于尿素的分解速度受加热温度和尿素浓度的控制,因此可以使尿素分解速度降得很低,从而可得粒径分布均匀和粒径小的纳米TiO2。尿素的分解产物CO2和NH3,在反应或煅烧后均为气体,易挥发,不会对产品的纯度和质量造成影响。生成沉淀剂NH3·H2O在TiOSO4溶液中分布均匀、浓度低,使得沉淀物TiO(OH)2均匀生成:
TiOSO4+2NH3·H2O= TiO(OH)2↓+(NH4)2SO4
TiO(OH)2煅烧得到TiO2:
TiO(OH)2= TiO2+H2O
存在的问题
目前,以TiOSO4为原料制备纳米TiO2过程中存在的主要技术问题:①在工艺技术上,TiOSO4的水解产物过滤、洗涤较为困难。除在工艺上加以改进外,还可采用多孔陶瓷膜分离技术或隔膜压滤机对溶液进行洗涤过滤,国内在这方面已有成熟的工业化经验;②将锐钛型TiO2完全转化为金红石型TiO2时,必须在较高的温度下通过长时间的加热,这必将导致粒子的团聚或烧结,产品的分散性变差,影响产品的使用效果和应用领域,均匀沉淀法可引入冷冻干燥、共沸蒸馏、超临界干燥和表面处理等技术来减少颗粒之间的团聚。目前就如何对纳米粒子大小、形态进行有效的控制,通过表面改性提高产品性能以及降低生产成本,减轻纳米TiO2产品的团聚,提高其分散性将是今后研究发展方向。只要严格控制工艺条件,就可制得粒径小、粒度分布窄、分散性好的纳米TiO2。
总之,纳米TiO2因其具有的特殊的物理、化学性质及其广阔的应用前景,必将拥有巨大的市场需求。尽管在我国纳米TiO2的市场刚刚形成,但是随着纳米产品的普及以及人们消费观念的改变,以及纳米技术和对纳米TiO2产品应用的不断深入、市场的不断规范和发展,纳米TiO2必将迎来广阔的市场发展空间并带来巨大的社会和经济效益。
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