TiO2 nanopulver

Översikt över TiO2 nanopulver

tio2 nano powder är ett fint vitt pulver som består av nanopartiklar av TiO2, en naturligt förekommande oxid av grundämnet titan. Nanopartiklarna har en diameter på mindre än 100 nanometer, vilket gör att de kan uppvisa unika egenskaper.

TiO2-nanopulver har blivit ett viktigt material i olika branscher på grund av dess exceptionella optiska, elektroniska och katalytiska egenskaper som är nära beroende av dess storlek, morfologi och yta. Det uppvisar hög ljusstyrka och reflektionsförmåga, god UV-ljusabsorption, effektiv laddningsöverföring och fotokatalytisk aktivitet, högt brytningsindex med mera.

Följande avsnitt dyker in i de olika aspekterna av TiO2-nanopulver inklusive dess sammansättning, olika strukturella former, viktiga egenskaper, applikationer i olika branscher, specifikationer och tillgängliga kvaliteter, leverantörslandskap och fördelar kontra nackdelar.

Sammansättning och strukturer hos TiO2-nanopulver

TiO2-nanopulver kan finnas i olika strukturella former som uppvisar variation i egenskaper och applikationer:

Strukturer av TiO2-nanopulver

Anatas- och rutilformer av TiO2-nano används oftast kommersiellt. Tillverkare använder processer som hydrolys, sol-gel, ångfaspyrolys, flamspraypyrolys och plasmasyntes för att producera nano TiO2-pulver i önskad form.

Viktiga egenskaper hos TiO2-nanopartiklar

Några av de viktiga attributen och egenskaperna hos TiO2-nanopartiklar som möjliggör deras varierade användning i många applikationer inkluderar

Egenskaper för TiO2-nanopartiklar

Den ultrafina storleken leder till maximerad ytarea och förbättrad funktionalitet per volymenhet, vilket gör att små mängder kan ge stark opacitet, hög katalytisk reaktivitet etc. Att styra storlek, form och porositet är avgörande för att skräddarsy optisk prestanda, elektronisk struktur eller ytegenskaper.

Tillämpningar av TiO2 nanopulver

Några av de viktigaste applikationsområdena som drar nytta av de mångsidiga optiska, elektroniska och kemiska egenskaperna hos TiO2-nanopartiklar inkluderar

Pigment och färgämnen

• Färger och ytbehandlingar: Vitt pigment för hög opacitet och hållbarhet
• Plast: Ljusstyrka, opacitet och UV-beständighet
• Papper: Mineralisk fyllning för vithet, jämnhet, opacitet
• Kosmetika: UV-skyddande krämer, smink, solskyddsmedel
• Matfärg: Syntetisk tillsats för vitare och ljusare färg

Katalysatorer och filter

• Deodorisering och luftrening: Avlägsnar flyktiga organiska föreningar
• Vattenrening: Fotokatalys av organiska föroreningar
• Fotovoltaik: Effektiv insamling av laddningsbärare
• Keramiska membran: Mikrofiltrering och anti-biofouling

Lagring av energi

• Litiumjonbatterier: Hög effekt och stabilitet
• Färgämnessensibiliserade solceller: Fotoanod för excitongenerering
• Elektrokroma anordningar: Reversibel optisk transmittans

Biomedicinsk utrustning

• Biosensorer: Immobilisering av enzymer för detektering av biomarkörer
• Benimplantat: Bioaktiv yta för osseointegration
• Sårförband: Antimikrobiell aktivitet

Branschvis konsumtion av TiO2-nanomaterial

Avancerade applikationer inom framväxande områden som elektronik, energi och biomedicin driver en stark kommersiell efterfrågan, medan färg, plast och papper utgör mogna marknader.

Specifikationer för TiO2 nanopulver Produkter

TiO2-nanopulver finns kommersiellt tillgängligt i olika varianter anpassade efter applikationskrav:

Specifikationer för TiO2 Nanopower

TiO2 Nanopulver Storleksvarianter

Anatas nano TiO2 föredras för katalytiska applikationer medan rutil huvudsakligen används för pigment. Mindre partikelstorlekar möjliggör djupare UV-absorption men minskar hållbarheten. Fasetterade morfologier ger högre fotokatalytisk aktivitet jämfört med sfäriska former.

Leverantörer av TiO2-nanomaterial

Några av de största globala tillverkarna och leverantörerna av TiO2 nanopulver inkluderar:

Viktiga tillverkare av TiO2-nanopulver

Priserna varierar kraftigt från $10/g för forskningskvantiteter i labbskala till $50/kg för kommersiella bulkvolymer beroende på produktens renhet, storleksfördelning, ytfunktionalisering etc.

Fördelar och nackdelar med TiO2-nanopartiklar

Fördelar med TiO2-nanopartiklar:

• Högre prestanda vid lägre dosering än pigmentformer
• Multifunktionella avancerade tillämpningar inom framväxande områden
• Stabil, icke-toxisk, biologiskt inert
• Kostnadseffektiv produktion från mineralet rutil

Begränsningar av TiO2-nanopartiklar:

• Begränsad erfarenhet av storskalig tillverkning
• Farhågor om utsläpp av nanopartiklar i miljön
• Förvaring i inert atmosfär krävs
• Anatas omvandlas till fotokatalytiskt inert rutil vid >700°C

Samtidigt som säkerhet, stabilitet och hållbarhet måste säkerställas, öppnar en noggrann kontroll av TiO2-nanostrukturen möjligheter för smarta optiska beläggningar, sensorer, energiskörd, integrering av mikroenheter etc.

Vanliga frågor

Q. Vad är TiO2 nanopulver tillverkat av?

A. TiO2 nanopulver består av partiklar mindre än 100 nm i storlek med minst 99,5% ren titandioxid och spår av dopningsmedel i vissa kvaliteter.

Q. Hur produceras TiO2 nanopulver kommersiellt?

A. Tillverkningsmetoderna omfattar hydrolys, sol-gel-syntes, pyrolys med flamspray, plasmasyntes och reaktioner i gas- eller vätskefas.

Q. Vilka är de olika TiO2-nanokvaliteterna som finns tillgängliga?

A. Kommersiella kvaliteter klassificerade efter partikelstorlek, kristallfas (anatas, rutil), morfologi (sfärisk, kub, blomma, blad) och ytbeläggning.

Q. Är TiO2-nanopulver kräver särskilda försiktighetsåtgärder vid hantering?

A. Inert lagring med undvikande av syre/fukt, användning av personlig skyddsutrustning vid hantering, förhindrande av utsläpp i miljön. Inga problem med toxicitet.

Q. Vilka är de potentiella nackdelarna eller riskerna med TiO2 nano?

A. Förvaringsförsämring över tid, oro för toxicitet hos nanopartiklar, kvalitetsvariationer i början av kommersialiseringen.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser