纳米二氧化钛材料的制备与应用现状
摘要本文介绍了包括溶胶－凝胶法、微乳法、水热法、液相沉淀法在内的纳米TiO2的常用制备方法，对纳米TiO2在涂料等领域的广泛应用进行了探讨，并总结提出纳米TiO2的研究与创新方向。关键词纳米二氧化钛制备方法前言进入新世纪以来，纳米技术作为生物、信息、纳米三大研究方向之一，受到国内外有关人士的广泛关注与重视。经过十多年的研究积累，纳米技术已逐渐在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学等领域中得到了广泛的应用。纳米微粒一般是指颗粒尺寸在1100
m的超细微粒，其尺度大于原子簇，小于通常的微粒。它具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应四大基本效应，这导致了纳米微粒在热、磁、光、电等敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子。就纳米TiO2而言，与普通TiO2相比拥有许多优异的性能，比如未经表面处理的锐钛型纳米TiO2粉末反应活性高，可见光透过性好，紫外线吸收能力强，在食品包装、油墨、涂料、精细陶瓷、光催化剂和防晒化妆品等多种产品中均有广泛用途。自上世纪80年代以来，纳米TiO2一直受到人们的广泛关注，成为研究的热点之一。本文综述了纳米TiO2的制备方法，并对纳米TiO2的应用现状与发展方向进行了探讨。1纳米TiO2的制备方法关于纳米TiO2制备，国内外已经进行了大量的研究。除物理方法，常用的有构筑法（如气相冷凝）和粉碎法（如高能球磨法）以外，纳米TiO2的化学制备方法目前主要分为气相法和液相法两大类，其中气相法可分为气相水解法和气相氧化法，液相法则有胶溶法、溶胶－凝胶法、化学沉淀法、水热合成法等。气相法可直接获得锐钛型、金红石型和混合型TiO2粒子，所得粒子纯度高、分散性好、粒径分布窄，但具有能耗大、成本高，设备复杂等缺点；液相法具有合成温度低、设备简单、易操作、成本低等优点，但工艺路线长、需煅烧、粒度分布不均。以下是几种主要制备方法介绍：1溶胶－凝胶法：溶胶－凝胶法是制备纳米氧化物粉体最简单最常用的方法之一。在制备纳米TiO2的反应中，选择钛醇盐或钛无机盐为母体，在醇类有机溶剂中通过控制其水解反应速度制得透明溶胶，在经一段时间陈化，制得富含吸附水的疏松网状凝胶，再经干燥焙烧，最后制得纳米氧化物。朱永法等发明了一种四氯化钛醇解法制备TiO2纳米粉体的方法，首先制备四氯化钛乙醇溶胶，经蒸发回收醇溶剂，得到干凝胶，经粉碎煅烧后得到粒径410
m的产品。尹荔松等也通过此方法制得r