受荷葉超疏水結構啟發,研究者通過激光刻蝕在TiO?表面構建微納復合結構,使水接觸角>150°,用于防覆冰涂層。模仿蝴蝶翅膀光子晶體結構,周期性排列的TiO?納米柱可產生結構,替代傳統染料。前沿的是模擬葉綠體Z型機制的TiO?/CdS/CoOx三元體系,其光解水效率達2.3%(AM 1.5G),接近自然光合作用水平(通常<1%)。這些仿生策略為材料設計提供了范式。此外,受自然界中其他生物結構的啟發,研究者們還在不斷探索TiO?材料的更多可能性。例如,模仿鯊魚皮膚的微小凹槽結構,可以在TiO?表面構建出具有減阻效果的微結構,這種材料在流體動力學領域具有廣闊的應用前景。另外,受竹子度、高韌性的啟發,...
通過陽極氧化在鈦合金植入體表面生成TiO?納米管陣列(直徑80-120nm),可增強骨整合:①微納結構促進成骨細胞黏附,堿性磷酸酶活性提高3倍;②負載萬古霉素的TiO?納米管緩釋周期達28天,有效抑制術后。研究采用原子層沉積(ALD)在TiO?表面修飾羥基磷灰石(HA),使植入體與骨組織的剪切強度從15MPa提升至42MPa。此外,紫外光的TiO?涂層可產生活性氧(ROS),殺滅金黃葡萄球菌(殺菌率99.7%),降低翻修手術風險并減少術后。同時,羥基磷灰石的修飾進一步增強了植入體的生物相容性和骨結合能力,促進了骨組織的再生和修復。這種多功能的表面處理技術不僅提高了鈦合金植入體的性能,還為骨科手...
鈦白粉,學名二氧化鈦(TiO?),是一種極為重要的無機化工顏料。其化學性質穩定,在常溫下幾乎不與其他元素和化合物發生反應,這使得它在眾多領域得以廣泛應用。它外觀呈白色粉末狀,猶如細膩的雪花,純凈而潔白,具有無毒、極好的不透明性、白度和光亮度等特性,因此被譽為 “白色顏料王”。在日常生活中,我們不經意間接觸到的許多產品,背后都有鈦白粉的身影,它與人們的生活息息相關,默默發揮著關鍵作用。 從微觀角度來看,鈦白粉的晶體結構十分獨特。它在自然界中有三種結晶形態,分別是金紅石型、銳鈦型和板鈦型。其中,金紅石型是穩定的結晶形態,其結構致密,與銳鈦型相比,具有更高的硬度、密度、介電常數與折光率。這...
納米級鈦白粉(粒徑10-50 nm)作為物理防曬劑,通過反射和散射紫外線保護皮膚。與化學防曬劑(如氧苯酮)相比,TiO?不易引發過敏反應,且光穩定性更高。為提升透明度和分散性,常對納米顆粒進行表面包覆(如硅烷或聚二甲基硅氧烷)。研究顯示,正常使用含TiO?的防曬霜不會導致皮膚滲透,但吸入納米顆粒可能引發肺部炎癥,因此噴霧類產品需謹慎設計。此外,納米級鈦白粉還具備良好的紫外線吸收能力,可以有效屏蔽UVA和UVB,為肌膚提供的防護。同時,其高度的光穩定性確保了防曬效果的持久性,即使在長時間日曬下也能保持穩定的防曬性能。在表面包覆技術的幫助下,納米顆粒能夠更好地分散在防曬霜中,減少了團聚現象,進一步...
通過陽極氧化在鈦合金植入體表面生成TiO?納米管陣列(直徑80-120nm),可增強骨整合:①微納結構促進成骨細胞黏附,堿性磷酸酶活性提高3倍;②負載萬古霉素的TiO?納米管緩釋周期達28天,有效抑制術后。研究采用原子層沉積(ALD)在TiO?表面修飾羥基磷灰石(HA),使植入體與骨組織的剪切強度從15MPa提升至42MPa。此外,紫外光的TiO?涂層可產生活性氧(ROS),殺滅金黃葡萄球菌(殺菌率99.7%),降低翻修手術風險并減少術后。該涂層不僅增強了鈦合金植入體的生物相容性和骨整合能力,還通過藥物緩釋系統實現了長期效果。同時,羥基磷灰石的修飾進一步提升了植入體與周圍骨組織的結合強度,為患...
對鈦白粉的研究一直是材料科學領域的熱點。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用范圍。在制備方法上,從傳統的溶膠 - 凝膠法、氣相沉積法,到興的水熱合成法、微波輔助合成法等,每種方法都有其獨特的優勢,能夠制備出不同粒徑、晶型和表面性質的鈦白粉材料。在改性方面,通過與其他材料復合,如與碳納米管、石墨烯等復合,可以提高鈦白粉的電子傳輸性能和光催化活性。此外,對鈦白粉的晶體結構進行調控,改變其晶相組成,也能影響其性能。這些研究成果不推動了鈦白粉基礎理論的發展,更為其在各個領域的實際應用提供了更多的可能性,有望在未來進一步改善人們的生活質量,解決能源、環境等諸多方面的難題。鈦白粉...
鈦白粉在催化劑領域是一種極為重要的材料。除了前面提到的光催化作用外,在傳統的化學催化反應中,它也常常被用作催化劑或催化劑載體。在某些有機合成反應中,鈦白粉負載的金屬催化劑能夠高效地催化反應進行。例如,在催化氧化反應中,鈦白粉可以提供適宜的反應活性位點,促進反應物分子的吸附和活化,降低反應的活化能,從而加快反應速率。而且,鈦白粉的化學穩定性和熱穩定性良好,能夠在較為苛刻的反應條件下保持催化活性,保證反應的持續進行。在石油化工領域,鈦白粉基催化劑可用于石油的催化裂化、加氫脫硫等過程,提高石油產品的質量和生產效率。在環境保護相關的催化反應中,如汽車尾氣凈化催化劑中,鈦白粉也參與其中,幫助降低尾氣中有...
模仿孔雀羽毛光子晶體結構,采用自組裝法構建TiO?/SiO?周期性堆疊薄膜(層厚80-120nm),實現無染料結構顯,純度Δλ
粒度分布對于鈦白粉的性能至關重要,它是一個綜合性指標,嚴重影響著鈦白粉的顏料性能和產品應用性能。因此,在探討鈦白粉的遮蓋力和分散性時,往往可以直接從粒度分布方面進行深入分析。影響粒度分布的因素較為復雜,水解原始粒徑的大小起著關鍵作用,通過精確控制水解工藝條件,可以使原始粒徑控制在合適的范圍內。煅燒溫度也不容忽視,偏鈦酸在煅燒過程中,粒子會經歷晶型轉化期和成長期,合理控制煅燒溫度,能夠讓成長粒子處于理想的大小范圍。產品的粉碎環節同樣重要,通常會對雷蒙磨等設備進行改造,并調節分析器轉速來控制粉碎質量,同時也可采用磨、氣流粉碎機和錘磨裝置等其他粉碎設備,以滿足不同的生產需求。銳鈦型鈦白粉成本優勢明顯...
采用溶膠-凝膠法將納米TiO?負載于滌綸纖維,賦予織物三重功能:①紫外防護(UPF>50),屏蔽99%的UVB;②光催化降解汗液中的有機酸(48小時降解率92%),消除異味;③靜電紡絲構建TiO?/PVDF納米纖維膜,透氣性(3000g/m2·d)與防水性(靜水壓60kPa)兼備,適用于戶外運動服裝。韓國研發的TiO?@Ag復合纖維,率>99.9%,經50次洗滌后仍保持90%效能,已用于醫用防護服生產此外,該技術還展現出了出色的耐用性和穩定性。納米TiO?與滌綸纖維的結合緊密,不易脫落,保證了織物功能性的持久性。即使在長時間的使用和多次洗滌后,仍能保持較高的紫外防護、光催化降解以及透氣防水性能...
鈦白粉在陶瓷領域的應用歷史悠久且成果。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,縮短燒制時間,節約能源成本。同時,鈦白粉的添加可以提高陶瓷的機械強度,使其更加堅固耐用。在陶瓷釉料方面,鈦白粉發揮著重要的呈作用。它可以使釉料呈現出豐富多樣的顏,如白、黃、藍等,通過控制鈦白粉的含量和燒制工藝條件,能夠精確調配出所需的彩,極大地豐富了陶瓷制品的裝飾效果。在建筑陶瓷中,鈦白粉能增強釉面的耐磨性和耐污性,使陶瓷磚表面不易被刮花和沾染污漬,保持長久的美觀。在藝術陶瓷創作中,鈦白粉為藝術家們提供了更多的彩選擇和創作可能性,助力打造出精美的陶瓷藝術品。光催化分解水產氧機制涉及鈦白...
銳鈦礦型TiO?氣凝膠(比表面積800m2/g)對鈾酰離子(UO?2?)的吸附容量達450mg/g,遠超活性炭(120mg/g)。光照下,吸附的UO?2?被還原為U??并固定,同時降解共存有機物(如TBP,半衰期從72h縮短至1.5h)。中科院團隊開發磁性Fe?O?@TiO?微球,在外加磁場下回收率>98%,處理后的廢水鈾濃度
基于TiO?的光催化氧化技術可降解有機污染物(如苯酚、農藥)和滅活病原微生物。例如,負載于陶瓷膜上的TiO?在紫外光下可分解印染廢水中的偶氮染料,脫率超過95%。實際應用中,需解決光利用率低(紫外光占太陽光譜5%)和催化劑回收難題。懸浮式反應器易流失催化劑,而固定式(如TiO?涂層光纖反應器)則傳質效率受限,折衷方案是采用流化床設計。此外,為了提高光催化效率,研究者們正在探索新型的光催化劑材料,如摻雜金屬或非金屬的TiO?,這些改性材料能夠吸收可見光,從而拓寬了光譜響應范圍。同時,為了克服催化劑回收的挑戰,研究者們開發了磁性TiO?復合材料,通過外加磁場即可方便地從反應體系中分離催化劑。在反應...
在半導體器件方面,鈦白粉可作為半導體材料的一部分。它能夠參與構建異質結,與其他半導體材料協同工作,調控電子的傳輸與分布,進而改善半導體器件的性能。例如,在一些型的傳感器中,利用鈦白粉對特定氣體、光線等具有敏感響應的特性,將其制備成傳感元件。當外界環境中的目標物質與鈦白粉接觸時,會引發其電學性能的變化,從而實現對環境參數的檢測,這在空氣質量監測、生物醫療檢測等電子設備應用場景中意義重大。此外,鈦白粉在電子封裝材料中也有應用,能提升材料的熱穩定性和絕緣性能,保護內部電子元件免受外界環境干擾,延長電子設備的使用壽命 。鈦白粉納米管陣列在傳感器領域潛力突出。30鈦白粉廠家電話鈦白粉基于TiO?的光致親...
日本東京的“光催化道路”項目在瀝青中摻入TiO?,可氧化NOx為硝酸鹽,降低光化學煙霧。實驗數據顯示,每平方米路面日處理NOx約0.44 g。此外,室內空氣凈化器采用TiO?濾網,結合紫外LED,可分解甲醛和VOCs。但濕度對效率影響:相對濕度>70%時,水分子競爭吸附會抑制反應活性,需通過濕度傳感器動態調節運行參數。值得注意的是,TiO?光催化技術不僅限于道路和空氣凈化領域,其在自潔涂料、材料等方面也展現出應用潛力。例如,在建筑外墻涂料中加入TiO?,能有效分解空氣中的污染物,保持墻面清潔,減少清洗頻率。同時,TiO?的性能使得其在醫療、衛生領域得到關注,可用于制作具有功能的醫療器械和日常用...
采用溶膠-凝膠法將納米TiO?負載于滌綸纖維,賦予織物三重功能:①紫外防護(UPF>50),屏蔽99%的UVB;②光催化降解汗液中的有機酸(48小時降解率92%),消除異味;③靜電紡絲構建TiO?/PVDF納米纖維膜,透氣性(3000g/m2·d)與防水性(靜水壓60kPa)兼備,適用于戶外運動服裝。韓國研發的TiO?@Ag復合纖維,率>99.9%,經50次洗滌后仍保持90%效能,已用于醫用防護服生產此外,通過微膠囊技術封裝天然植物精油于織物纖維中,持續釋放香氣,進一步提升穿著的舒適度和愉悅感。同時,利用智能溫控纖維技術,使服裝能夠根據外界溫度自動調節纖維內部的微氣候,保持人體適宜溫度,無論寒...
受荷葉超疏水結構啟發,研究者通過激光刻蝕在TiO?表面構建微納復合結構,使水接觸角>150°,用于防覆冰涂層。模仿蝴蝶翅膀光子晶體結構,周期性排列的TiO?納米柱可產生結構,替代傳統染料。前沿的是模擬葉綠體Z型機制的TiO?/CdS/CoOx三元體系,其光解水效率達2.3%(AM 1.5G),接近自然光合作用水平(通常<1%)。這些仿生策略為材料設計提供了范式。此外,受自然界中其他生物結構的啟發,研究者們還在不斷探索TiO?材料的更多可能性。例如,模仿鯊魚皮膚的微小凹槽結構,可以在TiO?表面構建出具有減阻效果的微結構,這種材料在流體動力學領域具有廣闊的應用前景。另外,受竹子度、高韌性的啟發,...
作為LLZO(鋰鑭鋯氧)固態電解質與LiCoO?正極的緩沖層,5nm厚TiO?薄膜可:①抑制界面副反應,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)。寧德時發的TiO?@NCM811復合正極,循環1000次后容量保持率92%,熱失控溫度從180℃提高至250℃此外,5nm厚TiO?薄膜還能:③增強正極材料的結構穩定性,有效防止正極顆粒在充放電過程中的粉化現象,延長電池的使用壽命;④改善正極與電解質之間的潤濕性,促進鋰離子的快速傳輸,進一步提高電池的充放電效率。而寧德時發的TiO?@NCM811復合正極,不...
鈦白粉的高折射率(金紅石型為2.7,銳鈦礦型為2.5)使其成為的光學材料。其反射紫外線能力極強,可屏蔽波長小于400 nm的紫外光(UVA和UVB)。在可見光區(400-700 nm),TiO?的透光性良好,因此常被用作透明涂層或白顏料。通過調控顆粒尺寸(如納米化),可進一步優化其光學性能:粒徑小于100 nm的TiO?顆粒對可見光散射減弱,呈現透明或淡藍,適用于防曬霜或汽車玻璃鍍膜。此外,鈦白粉還具有良好的光電轉換性能,在太陽能電池領域有應用。其獨特的能帶結構使得光生電子和空穴能夠有效分離,提高光電轉換效率。同時,鈦白粉的光催化活性使其在環境凈化方面展現出巨大潛力,能有效降解有機污染物,凈化...
銳鈦礦型TiO?氣凝膠(比表面積800m2/g)對鈾酰離子(UO?2?)的吸附容量達450mg/g,遠超活性炭(120mg/g)。光照下,吸附的UO?2?被還原為U??并固定,同時降解共存有機物(如TBP,半衰期從72h縮短至1.5h)。中科院團隊開發磁性Fe?O?@TiO?微球,在外加磁場下回收率>98%,處理后的廢水鈾濃度
介電常數體現了鈦白粉的電學性能。由于二氧化鈦具有較高的介電常數,所以具備優良的電學性能。不過,在測定二氧化鈦的某些物理性質時,需要特別考慮其晶體的結晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數相對較低,只為 48。這種電學性能上的差異,使得不同晶型的鈦白粉在電子工業等領域有著不同的應用,例如在陶瓷電容器等電子元器件的生產中,金紅石型二氧化鈦因其獨特的介電常數和半導體性質發揮著重要作用。 二氧化鈦具有半導體性能,其電導率會隨著溫度的上升而迅速增加,并且對缺氧情況極為敏感。這種半導體特性在電子工業中具有不可忽視的價值。金紅石型二氧化鈦憑借其特殊的介電常數和半導體性質,成為生產陶瓷電容器等電子元器件的...
基于TiO?的光催化氧化技術可降解有機污染物(如苯酚、農藥)和滅活病原微生物。例如,負載于陶瓷膜上的TiO?在紫外光下可分解印染廢水中的偶氮染料,脫率超過95%。實際應用中,需解決光利用率低(紫外光占太陽光譜5%)和催化劑回收難題。懸浮式反應器易流失催化劑,而固定式(如TiO?涂層光纖反應器)則傳質效率受限,折衷方案是采用流化床設計。此外,為了提高光催化效率,研究者們正在探索新型的光催化劑材料,如摻雜金屬或非金屬的TiO?,這些改性材料能夠吸收可見光,從而拓寬了光譜響應范圍。同時,為了克服催化劑回收的挑戰,研究者們開發了磁性TiO?復合材料,通過外加磁場即可方便地從反應體系中分離催化劑。在反應...
日本東京的“光催化道路”項目在瀝青中摻入TiO?,可氧化NOx為硝酸鹽,降低光化學煙霧。實驗數據顯示,每平方米路面日處理NOx約0.44 g。此外,室內空氣凈化器采用TiO?濾網,結合紫外LED,可分解甲醛和VOCs。但濕度對效率影響:相對濕度>70%時,水分子競爭吸附會抑制反應活性,需通過濕度傳感器動態調節運行參數。值得注意的是,TiO?光催化技術不僅限于道路和空氣凈化領域,其在自潔涂料、材料等方面也展現出應用潛力。例如,在建筑外墻涂料中加入TiO?,能有效分解空氣中的污染物,保持墻面清潔,減少清洗頻率。同時,TiO?的性能使得其在醫療、衛生領域得到關注,可用于制作具有功能的醫療器械和日常用...
鈦白粉,學名二氧化鈦(TiO?),是一種極為重要的無機化工顏料。其化學性質穩定,在常溫下幾乎不與其他元素和化合物發生反應,這使得它在眾多領域得以廣泛應用。它外觀呈白色粉末狀,猶如細膩的雪花,純凈而潔白,具有無毒、極好的不透明性、白度和光亮度等特性,因此被譽為 “白色顏料王”。在日常生活中,我們不經意間接觸到的許多產品,背后都有鈦白粉的身影,它與人們的生活息息相關,默默發揮著關鍵作用。 從微觀角度來看,鈦白粉的晶體結構十分獨特。它在自然界中有三種結晶形態,分別是金紅石型、銳鈦型和板鈦型。其中,金紅石型是穩定的結晶形態,其結構致密,與銳鈦型相比,具有更高的硬度、密度、介電常數與折光率。這...
鈦白粉在食品工業中也有其獨特的用途。它常被用作食品添加劑,在食品中主要起到增白和著的作用。在糖果、巧克力等食品的糖衣制作中,添加適量的鈦白粉可以使糖衣呈現出潔白、誘人的外觀,提升食品的視覺吸引力。在一些乳制品,如酸奶、奶油中,鈦白粉的加入能改善產品的澤,使其看起來更加鮮、純凈。而且,鈦白粉作為食品添加劑是經過嚴格安全評估的,在規定的使用范圍內,對人體健康無不良影響。它性質穩定,不會與食品中的其他成分發生化學反應,保證了食品的質量和安全性。同時,鈦白粉的添加量有明確的標準,食品生產企業必須嚴格按照標準操作,以確保消費者能夠放心食用含有鈦白粉的食品。對于橡膠行業來說,適量的鈦白粉可改善橡膠制品的外...
納米級鈦白粉(粒徑10-50 nm)作為物理防曬劑,通過反射和散射紫外線保護皮膚。與化學防曬劑(如氧苯酮)相比,TiO?不易引發過敏反應,且光穩定性更高。為提升透明度和分散性,常對納米顆粒進行表面包覆(如硅烷或聚二甲基硅氧烷)。研究顯示,正常使用含TiO?的防曬霜不會導致皮膚滲透,但吸入納米顆粒可能引發肺部炎癥,因此噴霧類產品需謹慎設計。此外,納米級鈦白粉還具備良好的紫外線吸收能力,可以有效屏蔽UVA和UVB,為肌膚提供的防護。同時,其高度的光穩定性確保了防曬效果的持久性,即使在長時間日曬下也能保持穩定的防曬性能。在表面包覆技術的幫助下,納米顆粒能夠更好地分散在防曬霜中,減少了團聚現象,進一步...
食品級TiO?(E171)曾用于糖果、牙膏等產品增白,但2021年歐洲食品安全局(EFSA)認為其潛在基因毒性風險不可排除,歐盟已禁止使用。藥典級TiO?仍用于藥片包衣,因其在胃腸道幾乎不溶(溶解度
鈦白粉,學名二氧化鈦(TiO?),是一種極為重要的無機化工顏料。其化學性質穩定,在常溫下幾乎不與其他元素和化合物發生反應,這使得它在眾多領域得以廣泛應用。它外觀呈白色粉末狀,猶如細膩的雪花,純凈而潔白,具有無毒、極好的不透明性、白度和光亮度等特性,因此被譽為 “白色顏料王”。在日常生活中,我們不經意間接觸到的許多產品,背后都有鈦白粉的身影,它與人們的生活息息相關,默默發揮著關鍵作用。 從微觀角度來看,鈦白粉的晶體結構十分獨特。它在自然界中有三種結晶形態,分別是金紅石型、銳鈦型和板鈦型。其中,金紅石型是穩定的結晶形態,其結構致密,與銳鈦型相比,具有更高的硬度、密度、介電常數與折光率。這...
鈦白粉的光催化性能使其在能源領域具有巨大的應用潛力。在光解水制氫方面,鈦白粉是一種常用的光催化劑。當受到特定波長的光照射時,鈦白粉的價帶電子會被激發躍遷到導帶,形成光生電子 - 空穴對。這些光生載流子遷移到催化劑表面,與水發生反應,將水分解為氫氣和氧氣。通過對鈦白粉進行改性,如摻雜金屬離子或非金屬元素,可以提高其光催化效率,降低光生載流子的復合幾率,從而實現更高效的光解水制氫。這一技術有望為解決能源危機提供的途徑,將太陽能轉化為清潔的氫能儲存起來。此外,在太陽能電池中,鈦白粉也可作為電極材料的一部分,參與光電轉換過程,提高太陽能電池的光電轉換效率,推動太陽能的應用。光催化技術利用鈦白粉分解環境...
模仿孔雀羽毛光子晶體結構,采用自組裝法構建TiO?/SiO?周期性堆疊薄膜(層厚80-120nm),實現無染料結構顯,純度Δλ