TiO2 Nano poudre

Vue d'ensemble TiO2 Nano poudre

La nano-poudre de TiO2 est une fine poudre blanche composée de nanoparticules de TiO2, un oxyde naturel de l'élément titane. Les nanoparticules ont un diamètre inférieur à 100 nanomètres, ce qui leur permet de présenter des propriétés uniques.

La nanopoudre de TiO2 est devenue un matériau important dans diverses industries en raison de ses propriétés optiques, électroniques et catalytiques exceptionnelles qui dépendent étroitement de sa taille, de sa morphologie et de sa surface. Elle présente une luminosité et une réflectivité élevées, une bonne absorption de la lumière UV, un transfert de charge efficace et une activité photocatalytique, un indice de réfraction élevé, etc.

Les sections suivantes abordent les différents aspects de la nano-poudre de TiO2, notamment sa composition, ses différentes formes structurelles, ses principales caractéristiques, ses applications dans les différentes industries, les spécifications et les qualités disponibles, le paysage des fournisseurs et les avantages et inconvénients.

Composition et structures des nanopoudres de TiO2

La nanopoudre de TiO2 peut exister sous différentes formes structurelles dont les propriétés et les applications varient :

Structures des nanopoudres de TiO2

Structure	Description
Anatase	Structure cristalline métastable et tétragonale
Rutile	Structure tétragonale thermodynamiquement stable
Brookite	Structure orthorhombique rarement utilisée dans le commerce
TiO2 (B)	Structure monoclinique

Les formes anatase et rutile du nano TiO2 sont les plus couramment utilisées dans le commerce. Les fabricants utilisent des procédés tels que l'hydrolyse, le sol-gel, la pyrolyse en phase vapeur, la pyrolyse par pulvérisation à la flamme et la synthèse par plasma pour produire de la poudre de nano TiO2 sous la forme souhaitée.

Principales caractéristiques des nanoparticules de TiO2

Parmi les attributs et caractéristiques importants des nanoparticules de TiO2 qui permettent leur utilisation variée dans de nombreuses applications, on peut citer

Caractéristiques des nanoparticules de TiO2

Caractéristique	Détails
Taille des particules	10-100 nm
Contrôle de la structure cristalline	Polymorphes d'anatase, de rutile ou de brookite
Surface	50-400 m2/g
Indice de réfraction	2.6-2.9
Luminosité/blanchesse	Plus élevé parmi les pigments blancs (>90%)
Intensité de la teinte	Plus élevé que les pigments conventionnels
Absorption des UV	Absorption élevée et à large bande dans la région UV
Photoactivité	La forme anatase présente une excellente photocatalyse sous irradiation UV
Stabilité	Chimiquement et thermiquement stable, insoluble dans l'eau
Toxicité	Considéré comme biologiquement inerte

La taille ultrafine permet de maximiser la surface et d'améliorer la fonctionnalité par unité de volume, ce qui permet à de petites quantités d'offrir une forte opacité, une réactivité catalytique élevée, etc. Le contrôle de la taille, de la forme et de la porosité est essentiel pour adapter les performances optiques, la structure électronique ou les propriétés de surface.

Applications de TiO2 Nano poudre

Parmi les principaux domaines d'application tirant parti des propriétés optiques, électroniques et chimiques polyvalentes des nanoparticules de TiO2 figurent les suivants :

Pigments et colorants

• Peintures et revêtements: Pigment blanc pour une opacité et une durabilité élevées
• Plastiques: Brillance, opacité et résistance aux UV
• Papier: Charge minérale pour la blancheur, la douceur et l'opacité
• Cosmétiques: Crèmes de protection UV, maquillage, écrans solaires
• Colorant alimentaire: Additif synthétique blanchissant et éclaircissant

Catalyseurs et filtres

• Désodorisation et purification de l'air: Éliminer les composés organiques volatils
• Traitement de l'eau: Photocatalyse des contaminants organiques
• Photovoltaïque: Collecte efficace des porteurs de charge
• Membranes céramiques: Microfiltration et anti-biofouling

Stockage de l'énergie

• Batteries au lithium-ion: Puissance et stabilité élevées
• Cellules solaires à colorant: Photoanode pour la génération d'excitons
• Dispositifs électrochromes: Transmission optique réversible

Dispositifs biomédicaux

• Biocapteurs: Immobilisation d'enzymes pour la détection de biomarqueurs
• Implants osseux: Surface bioactive pour l'ostéointégration
• Pansements: Activité antimicrobienne

Consommation de nanomatériaux de TiO2 dans l'industrie

L'industrie	Estimation de l'utilisation
Peintures et revêtements	50%
Plastiques	20%
Papier	15%
Cosmétiques et soins personnels	5%
Catalyseurs	3%
Céramique	2%
Autres	5%

Les applications avancées dans des domaines émergents tels que l'électronique, l'énergie et la biomédecine sont à l'origine d'une forte demande commerciale, tandis que les peintures, les plastiques et le papier représentent des marchés matures.

Spécifications de TiO2 Nano poudre Produits

La nanopoudre de TiO2 est disponible dans le commerce en différentes qualités, adaptées aux exigences de l'application :

Spécifications de TiO2 Nanopower

Paramètres	Gamme typique
La pureté	>99,5%
Taille des particules	10-25 nm, 10-30 nm, 10-50 nm
Structure cristalline	Anatase, rutile, phase mixte
Morphologie	Sphérique, à facettes, tige, cube, feuille, fleur
Surface	200-400 m2/g
Densité apparente	0,15-0,3 g/cc
Densité réelle	3,9 g/cc
Indice de réfraction	2.6-2.9
Absorption de l'huile	95-130 cm3/100g
Valeur du pH	5-7
Blancheur	>92%
Début de l'absorption	<390 nm

Variantes de taille des nanopoudres de TiO2

Grade	Taille des particules
1	~10 nm
2	~20 nm
3	~30 nm
4	~ 50 nm
5	~100 nm

Le nano TiO2 anatase est préféré pour les applications catalytiques, tandis que le rutile est principalement utilisé pour les pigments. Les particules de petite taille permettent une absorption plus profonde des UV, mais réduisent la durée de conservation. Les morphologies à facettes offrent une activité photocatalytique plus élevée que les formes sphériques.

Fournisseurs de nanomatériaux TiO2

Parmi les principaux fabricants et fournisseurs mondiaux de nanopoudres de TiO2, on peut citer

Principaux fabricants de nanopoudres de TiO2

Entreprise	Localisation
Sigma Aldrich	ÉTATS-UNIS
Matériaux nanostructurés et amorphes	ÉTATS-UNIS
Recherche américaine Nanomatériaux	ÉTATS-UNIS
SkySpring Nanomatériaux	ÉTATS-UNIS
Nanoshel	ÉTATS-UNIS
Éléments américains	ÉTATS-UNIS
Hongwu International	Chine
NaBond Technologies	Chine
Matériaux intelligents	Chine
IoLiTec	Allemagne
Meliorum Technologies	Ukraine
Tronox Limited	Mondial
Société Tayca	Japon
Ishihara Sangyo Kaisha	Japon

Les prix varient considérablement, de $10/g pour les quantités de recherche en laboratoire à $50/kg pour les volumes commerciaux en vrac, en fonction de la pureté du produit, de la distribution des tailles, de la fonctionnalisation de la surface, etc.

Avantages et inconvénients des nanoparticules de TiO2

Avantages des nanoparticules de TiO2:

• Performance plus élevée à un dosage plus faible que les formes pigmentaires
• Applications multifonctionnelles avancées dans des domaines émergents
• Stable, non toxique, biologiquement inerte
• Production rentable de rutile minéral

Limites des nanoparticules de TiO2:

• Expérience limitée de la fabrication à grande échelle
• Préoccupations concernant la libération de nanoparticules dans l'environnement
• Stockage en atmosphère inerte nécessaire
• L'anatase se transforme en rutile photocatalytiquement inerte à >700°C

Alors que la sécurité, la stabilité et la durabilité doivent être assurées, le contrôle étroit de la nanostructure du TiO2 ouvre des possibilités pour les revêtements optiques intelligents, les capteurs, la collecte d'énergie, l'intégration de micro-appareils, etc.

FAQ

Q. De quoi est constituée la nanopoudre de TiO2 ?

A. La nanopoudre de TiO2 comprend des particules d'une taille inférieure à 100 nm contenant du dioxyde de titane d'une pureté d'au moins 99,5% et des traces de dopants dans certaines qualités.

Q. Comment la nanopoudre de TiO2 est-elle produite commercialement ?

A. Les méthodes de fabrication comprennent l'hydrolyse, la synthèse sol-gel, la pyrolyse par pulvérisation à la flamme, la synthèse par plasma et les réactions en phase gazeuse ou liquide.

Q. Quelles sont les différentes qualités de TiO2 nano disponibles ?

A. Les qualités commerciales sont classées en fonction de la taille des particules, de la phase cristalline (anatase, rutile), de la morphologie (sphérique, cube, fleur, feuille) et du revêtement de surface.

Q. Est-ce que Poudre nanométrique de TiO2 doivent-ils faire l'objet de précautions particulières en matière de manipulation ?

A. Stockage inerte évitant l'oxygène/l'humidité, utilisation d'EPI lors de la manipulation, prévention des rejets dans l'environnement. Aucun problème de toxicité.

Q. Quels sont les inconvénients ou les risques potentiels liés à TiO2 nano ?

A. Dégradation du stockage au fil du temps, problèmes de toxicité des nanoparticules, variabilité de la qualité au début de la commercialisation.

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