Нанопорошок TiO2

Обзор Нанопорошок TiO2

Нанопорошок tio2 - это мелкодисперсный белый порошок, состоящий из наночастиц TiO2, встречающегося в природе оксида элемента титана. Диаметр наночастиц составляет менее 100 нанометров, что позволяет им проявлять уникальные свойства.

Нанопорошок TiO2 стал важным материалом в различных отраслях промышленности благодаря своим исключительным оптическим, электронным и каталитическим свойствам, которые тесно зависят от его размера, морфологии и площади поверхности. Он демонстрирует высокую яркость и отражательную способность, хорошее поглощение ультрафиолетового света, эффективный перенос заряда и фотокаталитическую активность, высокий коэффициент преломления и многое другое.

Следующие разделы посвящены различным аспектам нанопорошка TiO2, включая его состав, различные структурные формы, ключевые характеристики, применение в различных отраслях, спецификации и доступные марки, список поставщиков, а также преимущества и недостатки.

Состав и структура нанопорошка TiO2

Нанопорошок TiO2 может существовать в различных структурных формах, которые отличаются по своим свойствам и применению:

Структуры нанопорошка TiO2

В коммерческих целях чаще всего используются анатазная и рутиловая формы нано-ТиО2. Производители используют такие процессы, как гидролиз, золь-гель, парофазный пиролиз, плазменный пиролиз и плазменный синтез для получения порошка нано-ТиО2 в нужной форме.

Основные характеристики наночастиц TiO2

Некоторые из важных свойств и характеристик наночастиц TiO2, которые позволяют использовать их во многих областях, включают в себя:

Характеристики наночастиц TiO2

Ультратонкий размер приводит к максимизации площади поверхности и повышению функциональности на единицу объема, что позволяет в небольших количествах обеспечивать сильную непрозрачность, высокую каталитическую реактивность и т. д. Управление размером, формой, пористостью - это ключ к настройке оптических характеристик, электронной структуры или свойств поверхности.

Применение Нанопорошок TiO2

К числу основных областей применения, использующих разнообразные оптические, электронные и химические свойства наночастиц TiO2, относятся:

Пигменты и красители

• Краски и покрытия: Белый пигмент для высокой непрозрачности и долговечности
• Пластмассы: Яркость, непрозрачность и устойчивость к УФ-излучению
• Бумага: Минеральный наполнитель для белизны, гладкости, непрозрачности
• Косметика: Кремы с защитой от ультрафиолета, косметика, солнцезащитные средства
• Пищевые красители: Синтетический отбеливатель и осветляющая добавка

Катализаторы и фильтры

• Дезодорирование и очистка воздуха: Удаление летучих органических соединений
• Очистка воды: Фотокатализ органических загрязнений
• Фотовольтаика: Эффективный сбор носителей заряда
• Керамические мембраны: Микрофильтрация и защита от биообрастания

Хранение энергии

• Литий-ионные аккумуляторы: Высокая мощность и стабильность
• Сенсибилизированные красителем солнечные элементы: Фотоанод для генерации экситонов
• Электрохромные устройства: Обратимое оптическое пропускание

Биомедицинские устройства

• Биосенсоры: Иммобилизация ферментов для обнаружения биомаркеров
• Костные имплантаты: Биоактивная поверхность для остеоинтеграции
• Раневые повязки: Антимикробная активность

Отраслевое потребление наноматериалов TiO2

Передовые приложения в таких развивающихся областях, как электроника, энергетика и биомедицина, стимулируют высокий коммерческий спрос, а краски, пластмассы и бумага представляют собой зрелые рынки.

Технические характеристики Нанопорошок TiO2 Продукция

Нанопорошок TiO2 продается в различных вариантах, которые могут быть подобраны в соответствии с требованиями конкретного применения:

Технические характеристики TiO2 Nanopower

Варианты размеров нанопорошка TiO2

Анатазный нано-TiO2 предпочтительнее для каталитических применений, в то время как рутиловый используется в основном для пигментов. Меньшие размеры частиц обеспечивают более глубокое поглощение ультрафиолета, но сокращают срок хранения. Граневая морфология обеспечивает более высокую фотокаталитическую активность по сравнению со сферической формой.

Поставщики наноматериалов TiO2

К числу основных мировых производителей и поставщиков нанопорошка TiO2 относятся:

Основные производители нанопорошка TiO2

Цены варьируются от $10/г для лабораторных исследований до $50/кг для больших коммерческих объемов в зависимости от чистоты продукта, распределения по размерам, функционализации поверхности и т.д.

Плюсы и минусы наночастиц TiO2

Преимущества наночастиц TiO2:

• Более высокая эффективность при меньшей дозировке по сравнению с пигментными формами
• Многофункциональные передовые приложения в развивающихся областях
• Стабильный, нетоксичный, биологически инертный
• Экономически эффективное производство из минерала рутила

Ограничения наночастиц TiO2:

• Ограниченный опыт крупномасштабного производства
• Опасения по поводу выброса наночастиц в окружающую среду
• Необходимо хранение в инертной атмосфере
• Анатаз превращается в фотокаталитически инертный рутил при температуре >700°C

В то время как безопасность, стабильность и устойчивость должны быть обеспечены, жесткий контроль наноструктуры TiO2 открывает возможности для создания умных оптических покрытий, датчиков, сбора энергии, интеграции микроустройств и т.д.

Вопросы и ответы

Q. Из чего состоит нанопорошок TiO2?

A. Нанопорошок TiO2 состоит из частиц размером менее 100 нм, содержащих диоксид титана чистотой не менее 99,5% и следы легирующих добавок в некоторых сортах.

Q. Как производится нанопорошок TiO2 в промышленных масштабах?

A. Методы производства включают гидролиз, золь-гель синтез, плазменный пиролиз, плазменный синтез, а также реакции в газовой или жидкой фазе.

Q. Какие существуют различные марки TiO2?

A. Коммерческие марки классифицируются по размеру частиц, кристаллической фазе (анатаз, рутил), морфологии (сферическая, кубическая, цветочная, листовая) и покрытию поверхности.

Q. Существует ли сайт Нанопорошок TiO2 требуют особых мер предосторожности при обращении?

A. Инертное хранение, исключающее попадание кислорода/влаги, использование СИЗ при обращении, предотвращение выбросов в окружающую среду. Токсичность не вызывает опасений.

Q. Каковы потенциальные минусы или риски, связанные с TiO2 nano?

A. Деградация при хранении с течением времени, опасения по поводу токсичности наночастиц, нестабильность качества на ранних этапах коммерциализации.

узнать больше о процессах 3D-печати