TiO2 Nano Toz

Genel Bakış TiO2 Nano Toz

tio2 nano toz, titanyum elementinin doğal olarak oluşan bir oksidi olan TiO2'nin nanopartiküllerinden oluşan ince beyaz bir tozdur. Nanoparçacıkların çapı 100 nanometreden azdır ve bu da benzersiz özellikler sergilemelerini sağlar.

TiO2 nano toz, boyutuna, morfolojisine ve yüzey alanına yakından bağlı olan olağanüstü optik, elektronik ve katalitik özellikleri nedeniyle çeşitli endüstrilerde önemli bir malzeme haline gelmiştir. Yüksek parlaklık ve yansıtıcılık, iyi UV ışık emilimi, verimli yük transferi ve fotokatalitik aktivite, yüksek kırılma indisi ve daha fazlasını sergiler.

Aşağıdaki bölümlerde TiO2 nano tozunun bileşimi, farklı yapısal formları, temel özellikleri, endüstrilerdeki uygulamaları, mevcut spesifikasyonları ve kaliteleri, tedarikçi ortamı ve artıları ve eksileri dahil olmak üzere farklı yönleri incelenmektedir.

TiO2 Nano Tozunun Bileşimi ve Yapıları

TiO2 nano tozu, özellik ve uygulamalarda çeşitlilik gösteren farklı yapısal formlarda bulunabilir:

TiO2 Nano Toz Yapıları

Yapı	Açıklama
Anataz	Metastabil, tetragonal kristal yapı
Rutil	Termodinamik olarak kararlı, tetragonal yapı
Brookite	Ticari olarak nadiren kullanılan ortorombik yapı
TiO2 (B)	Monoklinik yapı

TiO2 nano'nun anataz ve rutil formları ticari olarak en yaygın şekilde kullanılmaktadır. Üreticiler istenen formda nano TiO2 tozu üretmek için hidroliz, sol-jel, buhar fazı pirolizi, alev sprey pirolizi ve plazma sentezi gibi prosesleri kullanmaktadır.

TiO2 Nanopartiküllerinin Temel Özellikleri

TiO2 nanopartiküllerinin birçok uygulamada çeşitli şekillerde kullanılmasını sağlayan önemli nitelik ve özelliklerinden bazıları şunlardır:

TiO2 Nanopartikül Özellikleri

Karakteristik	Detaylar
Parçacık boyutu	10-100 nm
Kristal yapı kontrolü	Anataz, rutil veya brookit polimorfları
Yüzey alanı	50-400 m2/g
Kırılma indisi	2.6-2.9
Parlaklık/beyazlık	Beyaz pigmentler arasında en yüksek (>90%)
Renklendirme gücü	Geleneksel pigmentlerden daha yüksek
UV emilimi	UV bölgesinde yüksek, geniş bantlı emilim
Fotoaktivite	Anataz formu UV ışınlaması altında mükemmel fotokataliz gösterir
İstikrar	Kimyasal ve termal olarak kararlı, suda çözünmez
Toksisite	Biyolojik olarak inert kabul edilir

Ultra ince boyut, birim hacim başına maksimum yüzey alanı ve gelişmiş işlevsellik sağlayarak küçük miktarların güçlü opaklık, yüksek katalitik reaktivite vb. sağlamasına olanak tanır. Boyutu, şekli ve gözenekliliği kontrol etmek optik performansı, elektronik yapıyı veya yüzey özelliklerini uyarlamanın anahtarıdır.

Uygulamaları TiO2 Nano Toz

TiO2 nanoparçacıklarının çok yönlü optik, elektronik ve kimyasal özelliklerinden yararlanan başlıca uygulama alanlarından bazıları şunlardır:

Pigmentler ve Boyalar

• Boyalar ve kaplamalar: Yüksek opaklık ve dayanıklılık için beyaz pigment
• Plastikler: Parlaklık, opaklık ve UV direnci
• Kağıt: Beyazlık, pürüzsüzlük ve opaklık için mineral dolgu
• Kozmetik: UV koruma kremleri, makyaj malzemeleri, güneş kremleri
• Gıda boyası: Sentetik beyazlatıcı ve parlatıcı katkı maddesi

Katalizörler ve Filtreler

• Koku giderme ve hava temizleme: Uçucu organik bileşikleri giderir
• Su arıtma: Organik kirleticilerin fotokatalizi
• Fotovoltaik: Verimli yük taşıyıcı toplama
• Seramik membranlar: Mikrofiltrasyon ve biyolojik kirlenme önleme

Enerji Depolama

• Lityum-iyon piller: Yüksek güç ve kararlılık
• Boya duyarlı güneş pilleri: Eksiton üretimi için fotoanot
• Elektrokromik cihazlar: Tersine çevrilebilir optik geçirgenlik

Biyomedikal Cihazlar

• Biyosensörler: Biyobelirteçlerin tespiti için enzimlerin immobilize edilmesi
• Kemik implantları: Osseointegrasyon için biyoaktif yüzey
• Yara pansumanları: Antimikrobiyal aktivite

TiO2 Nanomalzemelerinin Sektörel Bazda Tüketimi

Endüstri	Tahmini Kullanım
Boyalar ve kaplamalar	50%
Plastikler	20%
Kağıt	15%
Kozmetik ve kişisel bakım	5%
Katalizörler	3%
Seramikler	2%
Diğer	5%

Elektronik, enerji ve biyomedikal gibi gelişmekte olan alanlardaki gelişmiş uygulamalar, olgun pazarları temsil eden boyalar, plastikler ve kağıt ile güçlü ticari talebi yönlendirmektedir.

Özellikleri TiO2 Nano Toz Ürünler

TiO2 nanopowder, uygulama gereksinimlerine göre özelleştirilmiş farklı sınıf varyantlarında ticari olarak mevcuttur:

TiO2 Nanopower Teknik Özellikleri

Parametre	Tipik Aralık
Saflık	>99,5%
Parçacık boyutu	10-25 nm, 10-30 nm, 10-50 nm
Kristal yapı	Anataz, rutil, karışık faz
Morfoloji	Küresel, yönlü, çubuk, küp, levha, çiçek
Yüzey alanı	200-400 m2/g
Yığın yoğunluğu	0,15-0,3 g/cc
Gerçek yoğunluk	3,9 g/cc
Kırılma indisi	2.6-2.9
Yağ emilimi	95-130 cm3/100g
pH değeri	5-7
Beyazlık	>92%
Emilim başlangıcı	<390 nm

TiO2 Nanopowder Boyut Varyantları

Sınıf	Parçacık Boyutu
1	~10 nm
2	~20 nm
3	~30 nm
4	~ 50 nm
5	~100 nm

Anataz nano TiO2 katalitik uygulamalar için tercih edilirken, rutil esas olarak pigmentler için kullanılır. Daha küçük partikül boyutları daha derin UV emilimine izin verir ancak raf ömrünü azaltır. Yönlü morfolojiler, küresel şekillere kıyasla daha yüksek fotokatalitik aktivite sunar.

TiO2 Nanomalzeme Tedarikçileri

TiO2 nanopowder'ın başlıca küresel üreticileri ve tedarikçilerinden bazıları şunlardır:

Anahtar TiO2 Nanopowder Üreticileri

Şirket	Konum
Sigma Aldrich	ABD
Nanoyapılı ve Amorf Malzemeler	ABD
ABD Araştırma Nanomalzemeleri	ABD
SkySpring Nanomalzemeler	ABD
Nanoshel	ABD
Amerikan Unsurları	ABD
Hongwu Uluslararası	Çin
NaBond Teknolojileri	Çin
Akıllı Malzemeler	Çin
IoLiTec	Almanya
Meliorum Teknolojileri	Ukrayna
Tronox Limited	Küresel
Tayca Corporation	Japonya
Ishihara Sangyo Kaisha	Japonya

Fiyatlar, ürün saflığına, boyut dağılımına, yüzey işlevselleştirmesine vb. bağlı olarak laboratuvar ölçekli araştırma miktarları için $10/g'dan toplu ticari hacimler için $50/kg'a kadar geniş bir aralıkta değişmektedir.

TiO2 Nanopartiküllerinin Artıları ve Eksileri

TiO2 Nanopartiküllerinin Avantajları:

• Pigment formlarına göre daha düşük dozajda daha yüksek performans
• Gelişmekte olan alanlarda çok işlevli gelişmiş uygulamalar
• Stabil, toksik olmayan, biyolojik olarak inert
• Mineral rutilden uygun maliyetli üretim

TiO2 Nanopartiküllerinin Sınırlamaları:

• Sınırlı büyük ölçekli üretim deneyimi
• Çevreye nanopartikül salınımına ilişkin endişeler
• İnert atmosferde depolama gereklidir
• Anataz, >700°C'de fotokatalitik olarak inert rutile dönüşür

Güvenlik, kararlılık ve sürdürülebilirliğin sağlanması gerekirken, TiO2 nanoyapısının sıkı kontrolü akıllı optik kaplamalar, sensörler, enerji hasadı, mikro cihaz entegrasyonu vb. için olanaklar sunmaktadır.

SSS

Q. TiO2 nanopowder neyden yapılmıştır?

A. TiO2 nanopowder, en az 99,5% saflıkta titanyum dioksit ve belirli sınıflarda dopant izleri içeren 100 nm'den küçük partiküllerden oluşur.

Q. TiO2 nanopowder ticari olarak nasıl üretilir?

A. Üretim yöntemleri arasında hidroliz, sol-jel sentezi, alev sprey pirolizi, plazma sentezi ve gaz veya sıvı faz reaksiyonları yer alır.

Q. Mevcut farklı TiO2 nano kaliteleri nelerdir?

A. Ticari kaliteler partikül boyutu, kristal fazı (anataz, rutil), morfoloji (küresel, küp, çiçek, tabaka) ve yüzey kaplamasına göre sınıflandırılır.

Q. Bu bir TiO2 nano toz özel kullanım önlemleri gerektiriyor mu?

A. Oksijen/nemden kaçınarak, taşıma sırasında KKD kullanarak, çevresel salınımı önleyerek inert depolama. Toksisite endişesi yok.

Q. TiO2 nano ile ilgili potansiyel eksiler veya riskler nelerdir?

A. Zaman içinde depolama bozulması, nanopartikül toksisitesi endişeleri, erken ticarileştirmede kalite değişkenliği.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

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

Uygulama	Preferred Phase	Primary Size (nm)	SSA (m2/g)	Yüzey İşlemleri	Notlar
Photocatalysis (air/water)	Anataz	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	Rutil	20–60	30–100	Silica/alumina + organics	Low photoactivity, high UVA attenuation
Optical/pigment boosters	Rutil	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.

Uzman Görüşleri

• 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