纳米二氧化钛的特性主要有哪些?
二氧化
钛制备方法有很多,主要有硫酸法、氯化法、四氯化钛液相水解法、四氯化钛氢氧焰法(火焰气相沉积法)和钛醇盐水解法等。其中工业上常用的是硫酸法和氯化法。二氧化钛的研究大多都停留在耐候性、光催化性能、复合材料等的研究上。纳米二氧化钛(nTiO2)由于具有高比表面积、稳定性、防腐蚀和光催化等特性,得到大量生产和广泛应用。
纳米二氧化钛的特性有以下是哪个方面:
1.杀菌功能
纳米级二氧化钛具有高光活性,运用到了强光杀菌技术。实验证明,以0.1mg/cm3浓度的锐钛型纳米TiO2可彻底地杀死恶性海拉细胞,而且随着超氧化物歧化酶(SOD)添加量的增多,TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高。对枯草杆菌黑色变种芽孢、绿脓杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲霉的杀灭率均达到98%以上。
2.防紫外线功能
纳米TiO2既能吸收紫外线,又能反射、散射紫外线,还能透过可见光,是性能优越、极有发展前途的物理屏蔽型的紫外线防护剂。纳米二氧化钛由于粒径小,活性大,既能反射、散射紫外线,又能吸收紫外线,从而对紫外线有更强的阻隔能力。与同样剂量的一些有机紫外线防护剂相比,纳米二氧化
钛在紫外区的吸收峰更高,不像有机紫外线防护剂那样只单一对UVA或UVB有吸收,更重要的是它还是广谱屏蔽剂。二氧化钛可以吸收能量高于420nm的紫外而以激发二氧化钛晶体结构中内层电子的跃迁。利用纳米TiO2的透明性和紫外线吸收能力还可用作食品包装膜、油墨、涂料、纺织制品和塑料填充剂,可以替代有机紫外线吸收剂,用于涂料中可提高涂料耐老化能力。
3.自清洁功能
纳米TiO2具有很强的"超亲水性",在它的表面不易形成水珠,而且纳米TiO2在可见光照射下可以对碳氢化合物作用。利用这样一个效应可以在玻璃、陶瓷和瓷砖的表面涂上一层纳米TiO2薄层,利用氧化
钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO2和O2,同剩余的无机物一起可被雨水冲刷干净,从而实现自清洁功能。日本已有在实验室研制成功自洁瓷砖,这种新产品的表面上有一薄层纳米TiO2薄膜,任何粘污在表面上的物质,包括油污、细菌在光的照射下,由于纳米TiO2的催化作用,可以使这些碳氢化合物进一步氧化变成气体或者很容易被擦掉的物质。纳米TiO2光催化作用使得高层建筑的玻璃、厨房易粘油污的瓷砖、汽车后视镜及前窗玻璃的保洁都可以轻松地进行。