全球90%的TiO?通過(guò)氯化法或硫酸法生產(chǎn)。硫酸法以鈦鐵礦(FeTiO?)為原料,經(jīng)酸解、水解、煅燒制得,成本低但產(chǎn)生大量廢酸(每噸產(chǎn)品約8噸廢酸)。氯化法則以金紅石礦與氯氣反應(yīng)生成TiCl?,再氧化結(jié)晶,產(chǎn)品純度高(≥99.5%)、粒徑均一,但設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。...
銳鈦礦型TiO?氣凝膠(比表面積800m2/g)對(duì)鈾酰離子(UO?2?)的吸附容量達(dá)450mg/g,遠(yuǎn)超活性炭(120mg/g)。光照下,吸附的UO?2?被還原為U??并固定,同時(shí)降解共存有機(jī)物(如TBP,半衰期從72h縮短至1.5h)。中科院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)磁性Fe...
采用溶膠-凝膠法將納米TiO?負(fù)載于滌綸纖維,賦予織物三重功能:①紫外防護(hù)(UPF>50),屏蔽99%的UVB;②光催化降解汗液中的有機(jī)酸(48小時(shí)降解率92%),消除異味;③靜電紡絲構(gòu)建TiO?/PVDF納米纖維膜,透氣性(3000g/m2·d)與防水性(靜...
作為鋰離子電池負(fù)極材料的涂層,TiO?(尤其是銳鈦礦)可抑制電解液分解和枝晶生長(zhǎng)。其理論容量為335 mAh/g,高于傳統(tǒng)石墨(372 mAh/g),但導(dǎo)電性差需復(fù)合導(dǎo)電劑(如碳納米管)。2023年,韓國(guó)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了TiO?@MoS?核殼結(jié)構(gòu),使電池循環(huán)壽命提升...
對(duì)鈦白粉的研究一直是材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)??蒲腥藛T不斷探索的制備方法和改性手段,以拓展鈦白粉的性能和應(yīng)用范圍。在制備方法上,從傳統(tǒng)的溶膠 - 凝膠法、氣相沉積法,到興的水熱合成法、微波輔助合成法等,每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),能夠制備出不同粒徑、晶型和表面性質(zhì)的鈦...
作為n型半導(dǎo)體,鈦白粉的禁帶寬度(Eg)因晶型而異:金紅石約為3.0 eV,銳鈦礦為3.2 eV。其價(jià)帶由O 2p軌道構(gòu)成,導(dǎo)帶由Ti 3d軌道組成。當(dāng)吸收紫外光(λ < 387 nm)時(shí),價(jià)帶電子躍遷至導(dǎo)帶,形成電子-空穴對(duì)(e?-h?),這是其光催化活性的...
鈦白粉在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用歷史悠久且成果。在陶瓷坯體中加入鈦白粉,可以改善陶瓷的物理性能。它能降低陶瓷的燒成溫度,縮短燒制時(shí)間,節(jié)約能源成本。同時(shí),鈦白粉的添加可以提高陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度,使其更加堅(jiān)固耐用。在陶瓷釉料方面,鈦白粉發(fā)揮著重要的呈作用。它可以使釉料呈現(xiàn)出豐...
基于TiO?/石墨烯復(fù)合氣凝膠的聲學(xué)超材料,在100-500Hz低頻段吸聲系數(shù)達(dá)0.95:①多級(jí)孔結(jié)構(gòu)(微孔1-10nm+宏孔100-300μm)延長(zhǎng)聲波傳播路徑;②TiO?納米顆粒與石墨烯片層形成局部共振單元,將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。該材料密度0.02g/cm3,...
盡管TiO?應(yīng)用,仍面臨三大挑戰(zhàn):可見(jiàn)光響應(yīng)有限(占太陽(yáng)光譜5%)、納米顆粒團(tuán)聚問(wèn)題、回收機(jī)制不完善。解決方案包括開(kāi)發(fā)等離子體共振材料(如Au/TiO?)、3D打印定制化結(jié)構(gòu)、以及磁性Fe?O?/TiO?復(fù)合體便于磁分離。隨著人工智能輔助材料設(shè)計(jì)(如MIT利用...
鈦白粉的光催化性能使其在能源領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。在光解水制氫方面,鈦白粉是一種常用的光催化劑。當(dāng)受到特定波長(zhǎng)的光照射時(shí),鈦白粉的價(jià)帶電子會(huì)被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶,形成光生電子 - 空穴對(duì)。這些光生載流子遷移到催化劑表面,與水發(fā)生反應(yīng),將水分解為氫氣和氧氣。通過(guò)對(duì)...
在半導(dǎo)體器件方面,鈦白粉可作為半導(dǎo)體材料的一部分。它能夠參與構(gòu)建異質(zhì)結(jié),與其他半導(dǎo)體材料協(xié)同工作,調(diào)控電子的傳輸與分布,進(jìn)而改善半導(dǎo)體器件的性能。例如,在一些型的傳感器中,利用鈦白粉對(duì)特定氣體、光線等具有敏感響應(yīng)的特性,將其制備成傳感元件。當(dāng)外界環(huán)境中的目標(biāo)物...
作為L(zhǎng)LZO(鋰鑭鋯氧)固態(tài)電解質(zhì)與LiCoO?正極的緩沖層,5nm厚TiO?薄膜可:①抑制界面副反應(yīng),使界面阻抗從2000Ω·cm2降至50Ω·cm2;②均勻鋰離子流,提升臨界電流密度至2.5mA/cm2(裸LLZO0.3mA/cm2)。寧德時(shí)發(fā)的TiO?@...
銳鈦礦型TiO?氣凝膠(比表面積800m2/g)對(duì)鈾酰離子(UO?2?)的吸附容量達(dá)450mg/g,遠(yuǎn)超活性炭(120mg/g)9。光照下,吸附的UO?2?被還原為U??并固定,同時(shí)降解共存有機(jī)物(如TBP,半衰期從72h縮短至1.5h)。中科院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)磁性F...
鈦白粉在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也逐漸嶄露頭角,展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值。在藥物載體方面,鈦白粉納米顆??梢宰鳛樗幬锏妮d體。其具有良好的生物相容性,能夠負(fù)載藥物并將藥物地運(yùn)輸?shù)讲∽儾课?。通過(guò)對(duì)鈦白粉納米顆粒進(jìn)行表面修飾,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的控制釋放,延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的作用時(shí)間,提高藥物...
采用溶膠-凝膠法將納米TiO?負(fù)載于滌綸纖維,賦予織物三重功能:①紫外防護(hù)(UPF>50),屏蔽99%的UVB;②光催化降解汗液中的有機(jī)酸(48小時(shí)降解率92%),消除異味;③靜電紡絲構(gòu)建TiO?/PVDF納米纖維膜,透氣性(3000g/m2·d)與防水性(靜...
通過(guò)陽(yáng)極氧化在鈦合金植入體表面生成TiO?納米管陣列(直徑80-120nm),可增強(qiáng)骨整合:①微納結(jié)構(gòu)促進(jìn)成骨細(xì)胞黏附,堿性磷酸酶活性提高3倍;②負(fù)載萬(wàn)古霉素的TiO?納米管緩釋周期達(dá)28天,有效抑制術(shù)后。研究采用原子層沉積(ALD)在TiO?表面修飾羥基磷灰...
銳鈦礦型TiO?氣凝膠(比表面積800m2/g)對(duì)鈾酰離子(UO?2?)的吸附容量達(dá)450mg/g,遠(yuǎn)超活性炭(120mg/g)9。光照下,吸附的UO?2?被還原為U??并固定,同時(shí)降解共存有機(jī)物(如TBP,半衰期從72h縮短至1.5h)。中科院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)磁性F...
鈦白粉的光催化特性自1972年Fujishima發(fā)現(xiàn)其光解水現(xiàn)象后備受關(guān)注。在紫外光照射下,TiO?價(jià)帶電子躍遷至導(dǎo)帶,形成電子-空穴對(duì),可分解水中有機(jī)污染物(如染料、農(nóng)藥)或還原重金屬離子(如Cr??→Cr3?)。例如,負(fù)載型TiO?納米顆粒可將甲醛降解為C...
食品級(jí)TiO?(E171)曾用于糖果、牙膏等產(chǎn)品增白,但2021年歐洲食品安全局(EFSA)認(rèn)為其潛在基因毒性風(fēng)險(xiǎn)不可排除,歐盟已禁止使用。藥典級(jí)TiO?仍用于藥片包衣,因其在胃腸道幾乎不溶(溶解度
作為n型半導(dǎo)體,鈦白粉的禁帶寬度(Eg)因晶型而異:金紅石約為3.0 eV,銳鈦礦為3.2 eV。其價(jià)帶由O 2p軌道構(gòu)成,導(dǎo)帶由Ti 3d軌道組成。當(dāng)吸收紫外光(λ < 387 nm)時(shí),價(jià)帶電子躍遷至導(dǎo)帶,形成電子-空穴對(duì)(e?-h?),這是其光催化活性的...
銳鈦礦型TiO?氣凝膠(比表面積800m2/g)對(duì)鈾酰離子(UO?2?)的吸附容量達(dá)450mg/g,遠(yuǎn)超活性炭(120mg/g)。光照下,吸附的UO?2?被還原為U??并固定,同時(shí)降解共存有機(jī)物(如TBP,半衰期從72h縮短至1.5h)。中科院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)磁性Fe...
鈦合金因耐腐蝕、高比強(qiáng)度被稱為"海洋金屬",而鈦白粉作為鈦產(chǎn)業(yè)鏈上游原料(鈦白粉)的制備基礎(chǔ),其生產(chǎn)工藝直接影響下游鈦合金成本。深海裝備需應(yīng)對(duì)高壓、高鹽環(huán)境,鈦合金螺旋槳、耐壓殼體等部件需求激增,推動(dòng)氯化法生產(chǎn)高純度金紅石型鈦白粉的技術(shù)升級(jí)。例如,中國(guó)龍蟒佰利...
鈦合金因耐腐蝕、高比強(qiáng)度被稱為"海洋金屬",而鈦白粉作為鈦產(chǎn)業(yè)鏈上游原料(鈦白粉)的制備基礎(chǔ),其生產(chǎn)工藝直接影響下游鈦合金成本。深海裝備需應(yīng)對(duì)高壓、高鹽環(huán)境,鈦合金螺旋槳、耐壓殼體等部件需求激增,推動(dòng)氯化法生產(chǎn)高純度金紅石型鈦白粉的技術(shù)升級(jí)。例如,中國(guó)龍蟒佰利...
隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米鈦白粉展現(xiàn)出了獨(dú)特的性能和的應(yīng)用前景。納米級(jí)別的鈦白粉由于粒徑極小,具有比表面積大、表面活性高的特點(diǎn)。在材料方面,納米鈦白粉表現(xiàn)出。其表面的活性位點(diǎn)能與細(xì)菌接觸并破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),導(dǎo)致細(xì)菌死亡,從而實(shí)現(xiàn)功能。將納米鈦白粉添加到紡織品...
深入探究鈦白粉的晶體結(jié)構(gòu),會(huì)發(fā)現(xiàn)它在自然界中存在金紅石型、銳鈦型和板鈦型這三種結(jié)晶形態(tài)。其中,金紅石型結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定,其晶體排列緊密有序,猶如堅(jiān)固的堡壘。這種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)賦予了金紅石型鈦白粉諸多優(yōu)良特性,如較高的硬度、密度以及出色的化學(xué)穩(wěn)定性。相比之下,銳鈦型的結(jié)構(gòu)...
通過(guò)陽(yáng)極氧化在鈦合金植入體表面生成TiO?納米管陣列(直徑80-120nm),可增強(qiáng)骨整合:①微納結(jié)構(gòu)促進(jìn)成骨細(xì)胞黏附,堿性磷酸酶活性提高3倍;②負(fù)載萬(wàn)古霉素的TiO?納米管緩釋周期達(dá)28天,有效抑制術(shù)后。研究采用原子層沉積(ALD)在TiO?表面修飾羥基磷灰...
作為鋰離子電池負(fù)極材料的涂層,TiO?(尤其是銳鈦礦)可抑制電解液分解和枝晶生長(zhǎng)。其理論容量為335 mAh/g,高于傳統(tǒng)石墨(372 mAh/g),但導(dǎo)電性差需復(fù)合導(dǎo)電劑(如碳納米管)。2023年,韓國(guó)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了TiO?@MoS?核殼結(jié)構(gòu),使電池循環(huán)壽命提升...
對(duì)鈦白粉的研究一直是材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。科研人員不斷探索的制備方法和改性手段,以拓展鈦白粉的性能和應(yīng)用范圍。在制備方法上,從傳統(tǒng)的溶膠 - 凝膠法、氣相沉積法,到興的水熱合成法、微波輔助合成法等,每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),能夠制備出不同粒徑、晶型和表面性質(zhì)的鈦...
鈦白粉是涂料行業(yè)的關(guān)鍵原料,全球約60%的TiO?用于生產(chǎn)油漆和涂料。其高遮蓋力(比普通填料高5倍)和耐候性可提升涂層性能。金紅石型TiO?因耐光性更強(qiáng),多用于外墻涂料;銳鈦礦型則用于內(nèi)墻涂料。近年來(lái),納米TiO?被用于開(kāi)發(fā)自清潔涂料:在光照下,其表面生成羥基...
對(duì)鈦白粉的研究一直是材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)??蒲腥藛T不斷探索的制備方法和改性手段,以拓展鈦白粉的性能和應(yīng)用范圍。在制備方法上,從傳統(tǒng)的溶膠 - 凝膠法、氣相沉積法,到興的水熱合成法、微波輔助合成法等,每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),能夠制備出不同粒徑、晶型和表面性質(zhì)的鈦...