TiO2 Nano Poeder

Overzicht van TiO2 Nano Poeder

tio2 nanopoeder is een fijn wit poeder dat bestaat uit nanodeeltjes van TiO2, een natuurlijk voorkomend oxide van het element titanium. De nanodeeltjes hebben een diameter van minder dan 100 nanometer, waardoor ze unieke eigenschappen vertonen.

TiO2 nanopoeder is een belangrijk materiaal geworden in verschillende industrieën vanwege zijn uitzonderlijke optische, elektronische en katalytische eigenschappen die nauw afhangen van de grootte, morfologie en oppervlakte. Het vertoont een hoge helderheid en reflectiviteit, goede absorptie van UV-licht, efficiënte ladingsoverdracht en fotokatalytische activiteit, hoge brekingsindex en nog veel meer.

De volgende secties gaan dieper in op de verschillende aspecten van TiO2 nanopoeder, waaronder de samenstelling, verschillende structurele vormen, belangrijkste kenmerken, toepassingen in verschillende industrieën, beschikbare specificaties en kwaliteiten, leverancierslandschap en voor- en nadelen.

Samenstelling en structuren van TiO2 nanopoeder

TiO2 nanopoeder kan bestaan in verschillende structurele vormen die variatie vertonen in eigenschappen en toepassingen:

TiO2 Nano Poederstructuren

Structuur	Beschrijving
Anataas	Metastabiele, tetragonale kristalstructuur
Rutiel	Thermodynamisch stabiele, tetragonale structuur
Brookiet	Orthorhombische structuur zelden commercieel gebruikt
TiO2 (B)	Monokliene structuur

Anataas- en rutielvormen van TiO2 nano worden commercieel het meest gebruikt. Fabrikanten gebruiken processen zoals hydrolyse, sol-gel, pyrolyse in dampfase, vlamnevelpyrolyse en plasmasynthese om nano TiO2 poeder in de gewenste vorm te produceren.

Belangrijkste kenmerken van TiO2 Nanodeeltjes

Enkele van de belangrijke eigenschappen en kenmerken van TiO2 nanodeeltjes die hun gevarieerde gebruik in vele toepassingen mogelijk maken, zijn onder andere:

TiO2 Nanodeeltjes Kenmerken

Kenmerkend	Details
Deeltjesgrootte	10-100 nm
Controle kristalstructuur	Anataas-, rutiel- of brookietpolymorfen
Oppervlakte	50-400 m2/g
Brekingsindex	2.6-2.9
Helderheid/witheid	Hoogst onder witte pigmenten (>90%)
Kleurkracht	Hoger dan conventionele pigmenten
UV-absorptie	Hoge, breedbandige absorptie in UV-gebied
Fotoactiviteit	Anataasvorm vertoont uitstekende fotokatalyse onder UV-straling
Stabiliteit	Chemisch en thermisch stabiel, onoplosbaar in water
Toxiciteit	Biologisch inert

De ultrafijne grootte leidt tot een gemaximaliseerd oppervlak en een verbeterde functionaliteit per volume-eenheid, waardoor kleine hoeveelheden een sterke opaciteit, hoge katalytische reactiviteit, enz. kunnen bieden. Het regelen van grootte, vorm en porositeit is de sleutel tot het op maat maken van optische prestaties, elektronische structuur of oppervlakte-eigenschappen.

Toepassingen van TiO2 Nano Poeder

Enkele van de belangrijkste toepassingsgebieden die voordeel halen uit de veelzijdige optische, elektronische en chemische eigenschappen van TiO2 nanodeeltjes zijn:

Pigmenten en kleurstoffen

• Verven en coatings: Wit pigment voor hoge opaciteit en duurzaamheid
• Kunststoffen: Helderheid, ondoorzichtigheid en UV-bestendigheid
• Papier: Minerale vulstof voor witheid, gladheid, ondoorzichtigheid
• Cosmetica: UV-beschermende crèmes, make-up, zonnefilters
• Kleurstof: Synthetisch witmakend additief

Katalysatoren en filters

• Deodoriseren & luchtreiniging: Vluchtige organische stoffen verwijderen
• Waterbehandeling: Fotokatalyse van organische verontreinigingen
• Fotovoltaïsche energie: Efficiënte opvang van ladingsdragers
• Keramische membranen: Microfiltratie en anti-biofouling

Energie opslag

• Lithium-ion batterijen: Hoog vermogen en stabiliteit
• Kleurstofzonnecellen: Fotoanode voor excitongeneratie
• Elektrochrome apparaten: Omkeerbare optische transmissie

Biomedische apparaten

• Biosensoren: Immobiliseren van enzymen voor detectie van biomarkers
• Botimplantaten: Bioactief oppervlak voor osseo-integratie
• Wondverband: Antimicrobiële activiteit

Industrieel verbruik van TiO2 nanomaterialen

Industrie	Geschat gebruik
Verven en coatings	50%
Kunststoffen	20%
Papier	15%
Cosmetica & persoonlijke verzorging	5%
Katalysatoren	3%
Keramiek	2%
Ander	5%

Geavanceerde toepassingen in opkomende gebieden zoals elektronica, energie en biogeneeskunde zorgen voor een sterke commerciële vraag, terwijl verven, kunststoffen en papier volwassen markten vormen.

Specificaties van TiO2 Nano Poeder Producten

TiO2 nanopoeder is commercieel verkrijgbaar in verschillende varianten, aangepast aan de vereisten van de toepassing:

TiO2 Nanopower Specificaties

Parameter	Typisch bereik
Puurheid	>99,5%
Deeltjesgrootte	10-25 nm, 10-30 nm, 10-50 nm
Kristal structuur	Anataas, rutiel, gemengde fase
Morfologie	Bolvormig, gefacetteerd, staaf, kubus, blad, bloem
Oppervlakte	200-400 m2/g
Bulkdichtheid	0,15-0,3 g/cc
Ware dichtheid	3,9 g/cc
Brekingsindex	2.6-2.9
Olieabsorptie	95-130 cm3/100g
pH-waarde	5-7
Witheid	>92%
Begin absorptie	<390 nm

TiO2 Nanopoeder Groottevarianten

Cijfer	Deeltjesgrootte
1	~10 nm
2	~20 nm
3	~30 nm
4	~ 50 nm
5	~100 nm

Anataas nano TiO2 heeft de voorkeur voor katalytische toepassingen, terwijl rutiel vooral wordt gebruikt voor pigmenten. Kleinere deeltjes zorgen voor een diepere UV-absorptie, maar verminderen de houdbaarheid. Gefacetteerde morfologieën bieden een hogere fotokatalytische activiteit in vergelijking met bolvormen.

Leveranciers van TiO2 Nanomaterialen

Enkele van de belangrijkste wereldwijde fabrikanten en leveranciers van TiO2 nanopoeder zijn:

Belangrijkste TiO2 Nanopoeder Fabrikanten

Bedrijf	Plaats
Sigma Aldrich	VS
Nanogestructureerde & Amorfe Materialen	VS
Amerikaans onderzoek Nanomaterialen	VS
SkySpring Nanomaterialen	VS
Nanoshel	VS
Amerikaanse elementen	VS
Internationale Hongwu	China
NaBond Technologieën	China
Intelligente materialen	China
IoLiTec	Duitsland
Meliorum Technologieën	Oekraïne
Tronox Limited	Wereldwijd
Tayca Corporation	Japan
Ishihara Sangyo Kaisha	Japan

De prijzen lopen sterk uiteen van $10/g voor onderzoekshoeveelheden op laboratoriumschaal tot $50/kg voor commerciële bulkvolumes, afhankelijk van de zuiverheid van het product, de grootteverdeling, de oppervlaktefunctionalisering enzovoort.

Voor- versus nadelen van TiO2 Nanodeeltjes

Voordelen van TiO2 Nanodeeltjes:

• Hogere prestaties bij lagere dosering dan pigmentvormen
• Multifunctionele geavanceerde toepassingen in opkomende gebieden
• Stabiel, niet giftig, biologisch inert
• Rendabele productie van mineraal rutiel

Beperkingen van TiO2 Nanodeeltjes:

• Beperkte ervaring met grootschalige productie
• Zorgen over het vrijkomen van nanodeeltjes in het milieu
• Opslag in inerte atmosfeer nodig
• Anataas verandert in fotokatalytisch inert rutiel bij >700°C

Terwijl de veiligheid, stabiliteit en duurzaamheid moeten worden gewaarborgd, opent een strakke controle van de TiO2 nanostructuur mogelijkheden voor slimme optische coatings, sensoren, energieopslag, integratie van micro-apparaten, enz.

Veelgestelde vragen

Q. Waar is TiO2 nanopoeder van gemaakt?

A. TiO2-nanopoeder bestaat uit deeltjes kleiner dan 100 nm met titaandioxide met een zuiverheid van minstens 99,5% en sporen van doteringsmiddelen in bepaalde kwaliteiten.

Q. Hoe wordt TiO2 nanopoeder commercieel geproduceerd?

A. Productiemethoden omvatten hydrolyse, sol-gel synthese, vlamnevelpyrolyse, plasmasynthese en gas- of vloeistoffasereacties.

Q. Wat zijn de verschillende TiO2 nanokwaliteiten die verkrijgbaar zijn?

A. Commerciële kwaliteiten ingedeeld op basis van deeltjesgrootte, kristalfase (anataas, rutiel), morfologie (bolvormig, kubusvormig, bloemvormig, velvormig) en oppervlaktecoating.

Q. Doet TiO2 nanopoeder speciale voorzorgsmaatregelen nodig?

A. Inerte opslag waarbij zuurstof/vocht wordt vermeden, gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen tijdens hantering, voorkomen van vrijkomen in het milieu. Geen toxiciteitsproblemen.

Q. Wat zijn de mogelijke nadelen of risico's van TiO2 nano?

A. Degradatie bij opslag na verloop van tijd, bezorgdheid over toxiciteit van nanodeeltjes, kwaliteitsvariabiliteit bij vroege commercialisering.

ken meer 3D-printprocessen

Additional FAQs about TiO2 Nano Powder

1) How do anatase vs rutile phases affect photocatalytic performance?

• Anatase typically shows higher UV-driven photocatalysis due to favorable band structure and surface hydroxyl density. Rutile offers higher refractive index and thermal stability, preferred for pigment/optical coatings or high-temperature processing.

2) What surface modifications improve dispersion and stability?

• Common treatments include silica/alumina shells, organic silanes, fatty acids, and polymer grafts (PEG, PVP). Coatings reduce agglomeration, photoactivity (to protect matrices), and improve compatibility with waterborne or solvent systems.

3) Can TiO2 Nano Powder be activated under visible light?

• Yes, via nitrogen/carbon/sulfur doping, metal ion doping (Fe, Nb), or dye/quantum-dot sensitization. These strategies narrow the bandgap or introduce mid-gap states, improving visible-light photocatalysis while balancing recombination risks.

4) What particle size distribution (PSD) and SSA targets are typical by application?

• Pigments/optical: 20–60 nm primary, SSA 50–150 m2/g, often coated to minimize photocatalysis. Photocatalysis/environmental: 10–30 nm, SSA 150–350 m2/g. Energy storage/photoanodes: tailored mesoporous aggregates with hierarchical pores.

5) What regulatory/safety frameworks apply to TiO2 nanoparticles?

• Refer to EU CLP/REACH notes for TiO2 dust (Carc. 2 inhalation for powders with aerodynamic diameter ≤10 µm), NIOSH REL for ultrafine TiO2 (0.3 mg/m³), and ISO/TR 13121 for nano risk assessment. Use engineering controls, PPE, and environmental release prevention.

2025 Industry Trends: TiO2 Nano Powder

• Visible-light photocatalysis: Growth in N/C-doped anatase for indoor air VOC removal and self-cleaning coatings with lower UV reliance.
• Battery/energy: Nanostructured TiO2(B)/anatase composites with carbon coatings adopted in fast-charge Li-ion anodes for long cycle life and thermal stability.
• Smart coatings: Anti-fog, anti-biofouling, and IR-reflective roof coatings using rutile-rich, low-photoactivity shells to protect polymers.
• Green manufacturing: Water-based sol–gel and flame aerosol routes with in-line particle sizing and lower solvent VOCs; ISO 14067 carbon-footprint disclosures in procurement.
• Regulatory clarity: Wider adoption of dust-management labeling in the EU and standardized nanocharacterization (BET, DLS, SAXS) in COAs.

Table: Indicative 2025 benchmarks for TiO2 Nano Powder by application

Sollicitatie	Preferred Phase	Primary Size (nm)	SSA (m2/g)	Oppervlaktebehandeling	Opmerkingen
Photocatalysis (air/water)	Anataas	10-25	150–350	None or hydroxyl-rich	Max activity; visible-light doped grades rising
Self-cleaning coatings	Anatase/mixed	15-30	100–250	Silane/polymer compatible	Balanced photoactivity with binder protection
Sunscreens/cosmetics	Rutiel	20–60	30–100	Silica/alumina + organics	Low photoactivity, high UVA attenuation
Optical/pigment boosters	Rutiel	30–80	50–150	Alumina/silica	High RI, whiteness, low yellowing
Li-ion anodes (TiO2(B)/anatase)	Mixed/TiO2(B)	10–50 (aggregates)	80–200	Carbon/coatings	Fast charge, safer than graphite

Selected references and standards:

• ISO 19749 (Nanotechnologies—Measurements of particle size distribution)
• ISO/TR 16197 (Nanomaterials—Material specifications)
• NIOSH TiO2 recommended exposure limits: https://www.cdc.gov/niosh/
• EU CLP/REACH guidance for TiO2 powders: https://echa.europa.eu/
• Photocatalysis reviews (Royal Society of Chemistry, ACS): https://pubs.rsc.org/ | https://pubs.acs.org/

Latest Research Cases

Case Study 1: Visible-Light Doped Anatase TiO2 for Indoor VOC Abatement (2025)
Background: A building materials OEM needed low-UV-activation self-cleaning wall coatings to reduce indoor VOCs.
Solution: N-doped anatase TiO2 (D50 ~22 nm, SSA ~210 m2/g) with silane surface treatment; incorporated into waterborne acrylic at 2 wt%; LED 405–450 nm activation.
Results: 65–80% reduction of formaldehyde/toluene over 8 h vs baseline; gloss retention >90% after 2,000 h QUV; no binder embrittlement; cost adder +6% with ROI <12 months via IAQ credits.

Case Study 2: Carbon-Coated TiO2(B)/Anatase Composite Anode (2024)
Background: An e-mobility supplier targeted safer fast-charging cells with improved cycle life.
Solution: Spray-dried hierarchical TiO2(B)/anatase (primary ~15–30 nm) with 3–5 wt% conductive carbon coating; optimized porosity for electrolyte wetting.
Results: 80% charge in 10 minutes to 70% SOC; >3,000 cycles at 2C/2C with <12% capacity fade; impedance growth reduced 25% vs undoped anatase; thermal runaway onset shifted +18°C.

Meningen van experts

• Prof. Akira Fujishima, Pioneer in TiO2 Photocatalysis
  Viewpoint: “Dopant control that preserves anatase crystallinity and limits recombination is the decisive factor for reliable visible-light photocatalysis in real environments.”
• Dr. Teresa J. Bandosz, Professor of Chemistry, CUNY
  Viewpoint: “Hybrid carbon–TiO2 nanoarchitectures mitigate charge recombination and enable tunable surface chemistry essential for VOC capture–degradation coupling.”
• Eng. Marcus Le, CTO, Architectural Coatings OEM
  Viewpoint: “For durable self-cleaning paints, surface-passivated rutile/anatase blends are outperforming pure anatase by protecting polymer matrices from UV-induced chalking.”

Practical Tools and Resources

• ISO/IEC nanomaterial standards library – https://www.iso.org/
• NIOSH nanomaterial exposure guidance – https://www.cdc.gov/niosh/
• ECHA substance info for TiO2 – https://echa.europa.eu/
• BET surface area and porosimetry methods (Micromeritics) – https://www.micromeritics.com/
• Photocatalyst testing protocols (JIS R 1701 series) – https://www.jisc.go.jp/english/
• Open-source analysis: ImageJ (particle analysis), pySAXS/pyFAI (small-angle scattering), scikit-ued for kinetics

SEO tip: Include keyword variants like “Anatase TiO2 Nano Powder photocatalysis,” “Rutile TiO2 Nano Powder for coatings,” and “visible-light doped TiO2 nanoparticles” in subheadings, image alt text, and internal links to enhance topical relevance.

Last updated: 2025-10-14
Changelog: Added 5 targeted FAQs; introduced 2025 benchmarks table and trend notes; provided two recent application case studies; included expert viewpoints; curated standards and testing resources; added SEO keyword guidance
Next review date & triggers: 2026-04-15 or earlier if ISO/REACH guidance changes, major photocatalysis performance standards are updated, or new datasets redefine visible‑light doping best practices