第一篇：光觸媒(二氧化鈦-TIO2)實驗報道

光觸媒（二氧化鈦-TIO2）實驗報道

TiO2 納米粒子誘導(dǎo)單和雙鏈 DNA 斷裂和所有的一切都也引起染色體損傷以及炎癥反應(yīng)，增加癌癥的風(fēng)險。加州大學(xué)洛杉磯分校研究首次表明，納米粒子有這樣的效果，據(jù)說羅伯特 Schiestl，一位教授的病理學(xué)、放射腫瘤學(xué)和環(huán)境衛(wèi)生科學(xué)、瓊森癌癥中心的科學(xué)家和這項研究的資深作者。

一次在系統(tǒng)中，TiO2 納米粒子堆積，在不同的器官因為身體有沒有辦法可以消除它們。因為他們是如此之小，他們可以去任何地方在人體內(nèi)，即使是通過細胞和亞細胞機制可能會干擾。

這項研究發(fā)表在癌癥研究》 雜志 11 月 16 日的一周.在過去，這些 TiO2 納米粒子被認為是無毒的他們不會煽動一種化學(xué)反應(yīng)。相反，它是表面之間的交互，納米粒子內(nèi)他們的環(huán)境 — — 在這種情況下里面的鼠標 — — 導(dǎo)致的遺傳損傷，Schiestl 說。他們徘徊在體內(nèi)引起氧化應(yīng)激，可導(dǎo)致細胞死亡。

Schiestl 說： 這是一種新型機制毒性、理化反應(yīng)，與常規(guī)的化學(xué)毒素，是通常毒理學(xué)研究的主題，這些粒子導(dǎo)致。

“新原理是鈦本身是化學(xué)惰性。然而，當粒子變得逐漸變小，其表面，反過來，變得逐漸更大，在這表面與環(huán)境的相互作用誘導(dǎo)了氧化應(yīng)激，”他說。“這是二氧化鈦納米顆粒致遺傳毒性，可能是由于與炎癥和氧化應(yīng)激相關(guān)輔助機制造成的第一次綜合研究。鑒于越來越多地使用這些納米粒子，這些調(diào)查結(jié)果增加與接觸有關(guān)的潛在健康危害的關(guān)注。

TiO2 納米粒子的制造是一個龐大的產(chǎn)業(yè)，Schiestl 說，每年約 200 萬噸的生產(chǎn)。除了涂料、化妝品、防曬霜和維生素，納米顆?？梢园l(fā)現(xiàn)在牙膏、食品著色劑、營養(yǎng)補充劑和數(shù)百種其它個人護理產(chǎn)品。

”它可能是自發(fā)性癌癥的某一部分就是因為這種接觸，“Schiestl 說。”，有些人可能是暴露在納米粒子比其他人更敏感。我相信，這些納米顆粒的毒性沒有得到足夠的研究。Schiestl 說，納米粒子不能通過皮膚，所以他建議使用乳液防曬霜。噴上的防曬霜可以潛在地吸入和納米粒子可以成為埋藏在肺部。

老鼠被暴露在飲水中的 TiO2 納米顆粒和開始的第五天出現(xiàn)遺傳損傷。相當于人類大約是 1.6 年暴露于納米粒子在制造環(huán)境中。然而，Schiestl 說，尚不清楚如果定期、日常人體暴露在成倍地增長，繼續(xù)與納米顆粒接觸發(fā)生隨著時間的推移。

“這些數(shù)據(jù)表明我們應(yīng)該關(guān)注癌癥或遺傳疾病，特別是對職業(yè)暴露濃度高的納米二氧化鈦，人的潛在危險，它可能是審慎的做法是限制它們的攝入非基本藥物添加劑、食用色素等，通過”研究國家。

下一步，Schiestl 和他的團隊將會研究，納米顆粒在缺乏 DNA 修復(fù)，也許幫助找到方法來預(yù)測哪些人可能會對他們特別敏感的小鼠暴露。

該研究是由美國國家衛(wèi)生研究院資助的。

故事來源：上面的故事基于由洛杉磯加利福尼亞大學(xué)所提供的材料。芝加哥加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校。“使用納米顆粒的共同家居用品造成遺傳損傷小鼠”?？茖W(xué)日報》?？茖W(xué)日報》，2009年11月17日。

第二篇：納米二氧化鈦光觸媒JR05治理霧霾

納米二氧化鈦光觸媒JR05治理霧霾

【摘要】霧霾已經(jīng)嚴重威脅到人類生活和健康，治理霧霾成為當務(wù)之急。目前，國內(nèi)外已經(jīng)研究出納米二氧化鈦光觸媒JR05產(chǎn)品治理霧霾。納米二氧化鈦吸收光能激發(fā)電子生成帶正電的空穴，利用逸出電子的還原性和空穴的氧化性對PM2.5進行分解。【關(guān)鍵詞】霧霾 納米二氧化鈦 光觸媒

1.前言：

中新網(wǎng)12月23日電新加坡《聯(lián)合早報》23日文章稱，中國的空氣污染如果再不引起高度的警惕，真正下大決心、大力度去治理，其造成的損失和代價將是極其慘痛的。受不利氣象條件及春節(jié)燃放煙花爆竹的習(xí)慣影響，2014年，自1月30日（農(nóng)歷除夕）開始，全國多地出現(xiàn)PM2.5數(shù)值達到空氣重度污染程度。山西太原被濃濃的霧霾籠罩，PM2.5數(shù)值已達到250屬于重度污染；2月1日農(nóng)歷正月初二，四川眉山、樂山、德陽、綿陽等地遭遇大霧襲擊，導(dǎo)致成樂、成灌、成溫邛、京昆高速綿廣、成綿段等部分國、省道高速公路關(guān)閉，民眾春節(jié)走親訪友出行受影響。2月2日，上海，霧霾籠罩，城市一片朦朧，建筑若隱若現(xiàn)，如同海市蜃樓，市民凌晨在霧霾中出行，截至早7時，全市PM2.5平均濃度為243.1，靜安監(jiān)測站最高為282.3，浦東川沙最低為165.8；2月2日清晨，農(nóng)歷大年初三，安徽省六安市出現(xiàn)濃霧天氣。

霧和霾不是同一種氣象：霧是空氣中的水氣和灰塵顆粒結(jié)合，形成懸浮在地面水滴。而霾是微小的顆粒飄在空氣中，使空氣變得混濁的一種現(xiàn)象。組成霧霾小顆粒非常復(fù)雜，有好幾百種顆粒物。比如有礦物顆粒物、硝酸鹽、有機氣溶膠粒等，吸入之后這些粒子會進入呼吸道和肺葉中。霧霾的時候空氣不怎么流通，然后空氣中的病菌和細菌會比較多，傳染類疾病比較容易發(fā)生感染。霧霾天氣空氣中的污染物不容易擴散，一氧化碳等有害物質(zhì)增多。同時還影響人體皮膚散熱，容易出現(xiàn)胸悶、疲勞、頭暈等癥狀……

中國霧霾現(xiàn)狀給我們敲響警鐘。治理霧霾不僅是針對傳統(tǒng)霧霾形成機理，還要根據(jù)中國霧霾特殊性，注重包括土壤、水源嚴重污染的治理修復(fù)，減少微生物飄逸和阻斷微生物營養(yǎng)供給路徑。通過全社會的共同努力，早日將霧霾形成的臨界點降下來，治理霧霾的難題就迎刃而解。

2.納米二氧化鈦光觸媒JR05治理霧霾

2.1反應(yīng)原理：

光觸媒是指可通過吸收光而處于更高的能量狀態(tài)，并將能量傳遞給反應(yīng)物而使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的一類物質(zhì)。半導(dǎo)體和金屬化合物等是常用的光觸媒材料、其中最常見的是二氧化鈦。二氧化鈦廣泛用作染料、牙粉、化妝品和食品添加劑等，是一種安全無毒、價廉耐用的物質(zhì)。當用光照射二氧化鈦表面時，像太陽能電池使用的硅片等一樣，產(chǎn)生負電荷的電子和正電荷的正孔。這些電子和正孔具有很強的還原和氧化能力，能與水或溶存的氧反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧根自由基和超氧負離子。這些正孔和氫氧根自由基具有很強的氧化能力，構(gòu)成有機物分子的碳-碳鍵、碳-氫鍵、碳-氮鍵、碳-氧鍵、氧-氫鍵和氮-氫鍵等的鍵能分別為83 kcal/mol、99 kcal/mol、73kcal/mol、84 kcal/mol、111 kcal/mol、93 kcal/mol，而正孔和氫氧根自由基的氧化能大于120 kcal/mol以上，可以簡單地將上述鍵切斷分解。因此，可以將水中溶存的各種有害化學(xué)物質(zhì)或空氣中的惡臭物質(zhì)分解或無害化處理。此外，氫氧根自由基比作為消毒殺菌劑被廣泛使用的次氯酸、雙氧水和臭氧等具有更強的氧化能力，可用作殺菌劑和防霉劑。總之，二氧化鈦具有在光的照射下能分解和無害化處理幾乎所有有害有機物，不用有毒的藥品或煤、石油等化石燃料，僅利用干凈且取之不盡的太陽能就能將擴散了的環(huán)境污染物安全有效地處理并且可半永久化循環(huán)使用等眾多的優(yōu)點。

2.2納米二氧化鈦結(jié)構(gòu)研究：

研究過程中，以四氯化鈦和無水乙醇做為主要原料，采用溶膠——凝膠法的技術(shù)合成路線，成功研制出尺寸為10nm-60nm的二氧化鈦粒子。在實驗中，針對二氧化鈦粒子、粒徑、晶型、分散性所做的研究表明：結(jié)果表明，反應(yīng)溫度低于30℃時，出現(xiàn)的是銳鈦礦，反應(yīng)溫度高于30℃時，開始有金紅石相產(chǎn)生。隨著煅燒溫度的提高，粒子的尺寸不斷增大。高于600℃時，增長趨勢增大，500——700℃是相變溫度區(qū)。此外，紅外方式下干燥，形成二氧化鈦粒徑較小，且有金紅石出現(xiàn)，并在較低煅燒溫度即可獲得金紅石相。分析認為，紅外條件下，提供了相變所需的相變焓。

2.3類似材料：鈣基粘合劑Calcium based binders 上世紀80年代，政府決定嘗試在街道使用一種鈣基黏合劑治理空氣污染。這種黏合劑類似膠水，可吸附空氣中的塵埃。街道清掃工已將這種新產(chǎn)品用于人口嘈雜、污染嚴重的城區(qū)，目前監(jiān)測結(jié)果稱這些區(qū)域的微粒已經(jīng)下降了14%。（2013年2013-10-25 14:40:09 來源: 北方新報(呼和浩特）

這種鈣基粘合劑類似膠水，可吸附空氣中的塵埃物質(zhì)。街道清掃工作者已將這種新產(chǎn)品用于人口嘈雜污染嚴重的城區(qū)，目前監(jiān)測結(jié)果稱這些區(qū)域的微粒已經(jīng)下降了14%。此外，倫敦還將采取了多項其他措施，包括推出環(huán)保巴士，建立更嚴格的排放標準以及大量植樹造林等。

3．目前使用情況：

國內(nèi)：

記者從光觸媒系列產(chǎn)品應(yīng)用研討會獲悉：上海已在復(fù)興東路、河南路部分路面鋪設(shè)了一種新型環(huán)保材料―――光催化劑，試驗表明，該路面能吸收45%的廢氣污染。車流不息的街頭，常常彌漫著刺鼻氣味，其中大部分是汽車尾氣。針對污染元兇，意大利環(huán)球工程技術(shù)公司和世紀化學(xué)公司合作開發(fā)了環(huán)保材料―――光催化劑。這種環(huán)保材料的主要化學(xué)成分是二氧化鈦，在陽光或人造光下，會“變身”催化劑，將空氣中及汽車排放的二氧化氮分解為硝酸鹽，隨即被路面上的其他物質(zhì)吸收。該材料曾鋪設(shè)在意大利米蘭市一條道路上，經(jīng)過數(shù)月分析計算，廢氣污染數(shù)降低了60%至70%。

目前深圳南山區(qū)在PM2.5監(jiān)控點使用納米光催化材料JR05處理了四五十萬平方米建筑外墻、道路，治理汽車尾氣、PM2.5、霧霾天氣；晶瑞公司和東北林大交通學(xué)院承擔過交通部兩個項目，也是使用高活性、高分散納米二氧化鈦JR05光催化材料處理水泥道路和柏油道路，利用免費的太陽光做能量，高活性、高分散納米二氧化鈦光催化材料做催化劑，光催化分解汽車尾氣，產(chǎn)生的是無害的物質(zhì)，效果很好，氮氧化物降解效率是 60%；項目已經(jīng)驗收結(jié)題。

國外：

JR05在美國、德國、日本、意大利、英國、荷蘭等多個國家受到好評，在進一步擴大使用。JR05 處理成本在大范圍使用情況下，可以大幅度下降；控制在較低的可以承受的范圍。這種新材料光催化治理空氣污染可以長期有效。

在日本過去20年中，主要由于汽車尾氣中的氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)所造成的大氣污染問題一直沒有得到改善，已引起數(shù)起公害訴訟而成為嚴重的問題。如果應(yīng)用二氧化鈦光觸媒，則能使大氣污染源的一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）等氮氧化物（NOx）或硫氧化物（SOx）氧化成硝酸根離子（NO3-）或硫酸根離子（SO42-）。將光觸媒涂刷于建筑物的外墻時，就可利用太陽光將氮氧化物或硫氧化物分別氧化成硝酸根離子或硫酸根離子，下雨時可將硝酸根離子或硫酸根離子沖刷下來，就這樣可持續(xù)不斷地進行光觸媒反應(yīng)，從而除去大氣中的氮氧化物或硫氧化物?，F(xiàn)已研究表明沖刷硝酸根離子或硫酸根離子雨水的酸性可以被空氣中浮游的堿性粉塵所中和。目前，含光觸媒的大氣凈化產(chǎn)品，比如道路建設(shè)中的大氣凈化部件、涂料、片材、水泥以及道路路面等已被開發(fā)推廣。附著有光觸媒的吸音板材和高速道路的防音壁等商品也在開發(fā)之中。

4.結(jié)論 長期從事組合材料學(xué)和材料基因組方法這一前沿技術(shù)研究的高琛團隊，在光催化材料研究方面，歷經(jīng)初期的材料篩選、中期的材料優(yōu)化、后期的同步輻射機理研究，合成了幾百種材料方案，并獲得多項國家專利。在此基礎(chǔ)上研發(fā)的光催化材料，從綠光到紫外光都能夠充分吸收利用，分解污染物質(zhì)的效率更高。

專家評價，光觸媒空氣凈化器具有在同樣的紫外光源照條件下，濾除PM2.5及甲醛、甲苯的效果更好，選用材料的性價比很高，工程化應(yīng)用前景廣闊。

5．文獻及資料參考來源：

壓縮包中的文件：

《光觸媒技術(shù)的最新動態(tài)和國際標準化》 《二氧化鈦毒理學(xué)》

《光觸媒納米二氧化鈦應(yīng)用研究》 網(wǎng)站資源：

納米二氧化鈦的制備、結(jié)構(gòu)和性能的研究 http://

第三篇：二氧化鈦納米材料的制備

二氧化鈦納米材料的制備

陳維慶

（貴州大學(xué)礦物加工工程082班

學(xué)號：080801110323）

摘要：二氧化鈦俗稱鈦白，是鈦系列重要產(chǎn)品之一，也是一種重要的化工和環(huán)境材料。目前制備納米二氧化鈦的方法很多，本文綜述了納米二氧化鈦的多種制備方法和生產(chǎn)原理，在總結(jié)歸納基礎(chǔ)上對各種制備方法進行比較，概述相關(guān)的研究進展。

關(guān)鍵詞：二氧化鈦

納米粒子

生產(chǎn)原理

Titanium dioxide nanomaterials preparation

Chenweiqing

(Guizhou University mineral processing project 082 classes)Abstract: Titanium dioxide, commonly known as titanium dioxide, titanium series is one of the major product, is also an important chemical and environmental materials.Preparation of nanometer titanium dioxide at present a number of ways, this overview of the variety of preparation methods of nano-titanium dioxide and production principle, on the basis of summarizing and to compare various methods of preparation, review of related research progress.Keyword: Titanium dioxide Nanometer granule Production principle 1 前言

近20年來，納米材料以其特殊的性能和廣闊的發(fā)展前景引起各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。是極具挑戰(zhàn)性、富有活力的新科技，它對社會發(fā)展有著重要意義，對人類的進步有著深遠影響。納米材料可以理解為組成物質(zhì)的顆粒達到納米數(shù)量級也就納米粒子。納米粒子是處于微觀粒子和宏觀粒子之間（1~100 nm）的介觀系統(tǒng)。目前，納米科技產(chǎn)品的研發(fā)已經(jīng)拓展到力學(xué)、化學(xué)、電子學(xué)、機械學(xué)、材料科學(xué)以及建筑、紡織、輕工等領(lǐng)域。

納米材料及技術(shù)是科技領(lǐng)域最具活力、研究內(nèi)涵十分豐富的科學(xué)分支。納米材料包含納米超微粒子（1~100 nm）以及由納米超微粒子所制成的材料。納米超微粒子以其顯著的表明效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等一系列新穎的物理和化學(xué)特性，在眾多領(lǐng)域特別是在光學(xué)材料、電磁材料、催化劑、傳感器、醫(yī)學(xué)及生物工程材料等眾多領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用價值和廣闊的發(fā)展前景。目前，為了提高涂料性能并賦予其特殊功能，將納米材料用來改性涂料劑或作為助劑添加到涂料材料當中，是涂料產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域的一個熱點。改性涂料材料所使用的納米材料一般為納米半導(dǎo)體材料，如納米SiO2、TiO2、ZnO、Fe2O3、CaCO3等。

二氧化鈦納米材料（TiO2）是當前應(yīng)用前景最為廣闊的一種納米材料，超微細二氧化鈦具有屏蔽紫外線功能和產(chǎn)生顏色效應(yīng)的一種透明物質(zhì)。2 液相法 2.1 溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法是一種較為重要的制備納米材料的濕化學(xué)法，主要包括4個步驟：

第一步：溶膠。Ti(OR)4與水不互溶，但與醇、苯等有機溶劑無限混溶，所以先配制Ti(OR)4的醇溶液（多用無水乙醇）A，再配制水的乙醇溶液B，并向B中添加無機酸（HCl，HNO3等）或有機酸（HAc、H2C2O4或檸檬酸等）作水解抑制劑（負催化劑），也可加一定量NH3將A和B按一定方式混合、攪拌得透明溶液。

第二步：溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變制濕凝膠。

第三步：使?jié)衲z轉(zhuǎn)變?yōu)楦赡z。

工業(yè)出版社，2006，1：第四步：熱處理。將干凝膠磨細，在氧化性氣氛中在一定溫度下熱處理，便可得到<100 nm 的納米TiO2

溶膠-凝膠法制備TiO2納米材料可以很好地摻雜其它元素，粉末粒徑小，分布均勻，是非常有價值的制備方法。但由于要以鈦醇鹽作為原料，又要加入大量的有機試劑，因此成本高，同時由于凝膠的生成，有機試劑不易逸出，干燥、燒結(jié)過程易產(chǎn)生碳污染，另外，對于困擾已久的團聚問題，局部表面化學(xué)反應(yīng)、機械化學(xué)反應(yīng)及用表面活性劑或聚合物包覆等都不能從根本上解決。2.2 沉淀法

以廉價易得的TiCl4或Ti(SO4)2 等無機鹽為原料，向反應(yīng)體系加入沉淀劑后，形成不溶性的Ti(OH)4，然后將生成的沉淀過濾，洗去原溶液中的陰離子，高溫煅燒即得到所要的納米二氧化鈦材料。1 直接沉淀法

在含有一種或多種離子的可溶性鹽溶液加入沉淀劑后于一定的條件下形成不溶性的氫氧化物；將沉淀洗滌、干燥，再經(jīng)熱分解得到氧化物粉體，其反應(yīng)過程為（以TiOSO4為例）：

TiOSO4 + 2NH3·H2O=TiO(OH)2 +(NH4)2SO4

TiO(OH)2 =TiO2(S)+ H2O

該法操作簡單，對設(shè)備、技術(shù)要求不太苛刻，產(chǎn)品成本較低，但沉淀洗滌困難。產(chǎn)品中易引入雜質(zhì)。2 均勻沉淀法

該法是利用某一化學(xué)反應(yīng)使溶液中的構(gòu)晶離子由溶液中緩慢均勻地釋放出來。加入的沉淀劑不立刻與沉淀組分發(fā)生反應(yīng)，而是通過化學(xué)反應(yīng)使沉淀劑在整個溶液中緩慢生成。以尿素做沉淀劑為例，其反應(yīng)原理如下：

CO(NH2)2 +3H2O = CO2+2NH3·H2O

TiOSO4 + 2NH3·H2O=TiO(OH)2 +(NH4)2SO4

TiO(OH)2 =TiO2(S)+ H2O 水熱沉淀法

在內(nèi)襯耐腐蝕材料（如聚四氟乙烯）的密閉高壓釜中加入制備納米二氧化鈦的前驅(qū)物如TiCl4、Ti(SO4)2等，按一定的升溫速率加熱，升至一定溫度后，恒溫一段時間取出，冷

卻后經(jīng)過濾、洗滌、干燥，可得TiO2納米材料粉體。水熱法制備TiO2納米材料粉體，第一步是制備鈦的氫氧化物凝膠，反應(yīng)體系有T、氨水或鈦醇鹽、水等；第二步是將凝膠轉(zhuǎn)入高壓釜內(nèi)，升溫（溫度一般低于250℃）造成高溫、高壓的環(huán)境，使難溶或不溶得物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶，生成TiO2納米材料粉體。此法能直接制得結(jié)晶良好且純度高的粉體，不需要作高溫灼燒處理，避免了粉體的硬團聚，而且通過改變工業(yè)條件，可實現(xiàn)對粉體粒徑、晶型等特性的控制。然而水熱法是高溫、高壓下反應(yīng)，對設(shè)備要求高，操作復(fù)雜，能耗較大，因此成本也較高。2.3 TiCl4直接水解法

將TiCl4直接注入水中，先稀釋到一定濃度，在表面活性劑存在下，再通入NH3或NH3·H2O，則TiCl4發(fā)生水解沉淀析出TiO2·n H2O過濾、干燥、煅燒得TiO2亞微粉或超徽粉。反應(yīng)式為: TiCl4 + 4 NH3 +（n+2）H2O = TiO2·n H2O+4NH4Cl 為了控制粒度和粒度分布及反團聚，也有的向TiCl4稀釋液中加醋酸、檸檬酸、草酸或H2O2，使石TiO2+形成絡(luò)合物，再加NH3中和水解，這樣可控制水解速度。

該方法的優(yōu)點是:工藝簡單，反應(yīng)條件溫和且反應(yīng)時間短，產(chǎn)品粒度均勻，分散性好，粒尺寸人為可控.可以制得銳敏型、金紅石型及混合晶型，原料易得，生產(chǎn)成本較低，易于實現(xiàn)工業(yè)化。但是此方法需要經(jīng)過反復(fù)洗滌來除去氯離子，所以存在工藝流程長、廢液多、產(chǎn)物損失較大的缺點，而且完全洗凈無機離子較困難。2.4 鈦醇鹽水解法

在有分散劑存在并強烈攪拌下，對鐵醇鹽進行控制性水解，沉析出TiO2·n H2O沉淀，過濾、干燥、熱處理，容易得到高純、微細、單分散的類球形TiO2亞微粉或超微粉。該方法合成的納米粉體顆粒均勻。純度高，形狀易控制，缺點是成本昂貴，作為原料的金屬有機物制備困難，合成周期長。2.5膠溶法

該法可制備各種組分的氧化物陶瓷粉體且制得的產(chǎn)品粒徑小，粉體分散性好，粒度可控，但易發(fā)生粒子間團聚現(xiàn)象，成本也較高。這種工藝制備凝膠的方法與溶膠-凝膠法相似，但是利用膠溶原理，縮短了制備流程，省去耗能多的高溫煅燒過程，從而避免了因燒結(jié)而引起的納米粒子之間的硬團聚。2.6 微乳液法

微乳液是指熱力學(xué)穩(wěn)定分散的互不相溶的液體組成的宏觀上均一而微觀上不均勻的液體混合物，一般由表面活性劑、助表面活性劑（通常為醇類）、油（通常為碳氫化合物）和水(或電解質(zhì)溶液)組成。由于微乳液的結(jié)構(gòu)從根本上限制了顆粒的成長，因此使得超細微粒的制備變得容易。通過超速離心，使納米微粉與微乳液分離。再以有機溶劑除去附著在表面的油和表面活性劑，最后經(jīng)干燥處理，即可得到納米微粉的固體顆粒。該法所得產(chǎn)物粒徑小且分布均勻。易于實現(xiàn)高純化。該法有兩個優(yōu)點：（1）不需加熱、設(shè)備簡單、操作容易;(2)

可精確控制化學(xué)計量比，粒子可控。3 氣相法

3.1 低壓氣體蒸發(fā)法

此種制備方法是在低壓的氫氣、氮氣等情性氣體中加熱普通的TiO2，然后驟冷生成納米TiO2粉體。其加熱源有電限加熱法、等離子噴射法、高頻感應(yīng)法、電子束法和激光法，可制備100 nm以下的TiO2粒子。3.2 活性氫-熔融金屬反應(yīng)法

含有氫氣的等離子體與金屬鈦之間產(chǎn)生電弧，使金屬熔融，電窩的N2、Ar等氣體和H2溶入熔融金屬，然后釋放出來，在氣體中形成了金屬的超微粒子，用離心收集器過濾式收集器使微粒與氣體分離而獲得TiO2納米材料微粒。3.3 流動頁面上真空蒸發(fā)法

用電子束在真空下加熱蒸發(fā)TiO2，蒸發(fā)物落到旋轉(zhuǎn)的圓盤下表面油膜上，通過圓盤旋轉(zhuǎn)的離心力在下表面上形成流動的油膜，含有超微粒子的油被甩進了真空室的壁面，然后在真空下進行蒸餾獲得TiO2納米材料超微粒子。3.4鈦醇鹽氣相水解法

該工藝反應(yīng)式如下:

nTi(OR)4+2nH2O(g)= nTiO2(s)+4nROH 日本的曹達公司等利用氮氣、氦氣或空氣做載氣，把鈦醇鹽和水蒸汽分別導(dǎo)入反分器的反應(yīng)區(qū)，進行瞬間和快速水解反應(yīng)，通過改變反應(yīng)區(qū)內(nèi)各種蒸汽的停留時間、摩爾比、流速、濃度以及反應(yīng)溫度來調(diào)節(jié)納米TiO2粒徑和粒子形狀，這種工藝可獲得平均原始粒徑為10~150nm，比表面積為50~300m2·g-l的非晶形TiO2納米材料粒子。其工藝特點是操作溫度較低，能耗小，對材質(zhì)要求不是很高。并且可以連續(xù)化生產(chǎn)。3.5 TiCl4高溫氣相水解法

該法是將TiCl4氣體導(dǎo)人高溫的氫氧火焰中進行氣相水解，其化學(xué)反應(yīng)式為;

TiCl4(g)+2 H2(g)+ O2(g)= TiO2(g)+ 4HCl(g)該工藝制備的納米粉體產(chǎn)品純度高，粒徑小。表面活性大，分散性好，團聚程度較小。其工藝特點是過程較短，自動化程度高。但因其過程溫度較高.腐蝕嚴重、設(shè)備材質(zhì)要求較嚴，對工藝參數(shù)控制要求準確，因此產(chǎn)品成本較高，一般廠家難以接受。3.6 鈦醇鹽氣相分解法 電阻爐熱裂解法

nTi(OC4H9)4(g)= nTiO2(s)+2nH2O(g)+ 4nC4H8(g)

反應(yīng)溫度一般控制在500一800 ℃，所得TiO2粒徑<100 nm，此法容易獲得銳鈦型或混晶型TiO2。

2激光誘導(dǎo)熱解法

用聚焦脈沖CO2激光輻照TiCl4 + O2體系，在聚焦輻照的高溫條件下(焦點區(qū)最高溫度

達1000 ℃以上)，獲得了非晶態(tài)TiO2，其微觀結(jié)構(gòu)是絮狀，內(nèi)部疏松，是微小顆粒無序堆積的”疏松體”，其比表面積大，吸附能力強，反常的是在乙醇中易分散，在水中卻不易分散

3.7 TiCl4 氣相氧化法

利用氮氣攜帶帶TiCl4蒸汽，預(yù)熱到435℃后經(jīng)套管噴嘴的內(nèi)管進人高溫管式反應(yīng)器.O2預(yù)熱到870℃后經(jīng)套管噴嘴的外管也進入反應(yīng)器，二者在900~1400℃下反應(yīng)生成的TiO2微粒經(jīng)粒子捕集系統(tǒng)，實現(xiàn)氣固分離。該工藝目前還處于試驗階段，其優(yōu)點是自動化程度高，可制備優(yōu)質(zhì)粉體。

TiCl4（g）+O2(g)=TiO2(g)十2Cl2(g)

nTiO2(g)= nTiO2(s)3.8 蒸發(fā)-凝聚法制納米TiO2

將平均粒徑為3 μm的工業(yè)TiO2軸向注人功率為60 kW的高頻等離子爐的Ar-O2混合等離子矩中，在大約10000 K的高溫下，粗粒子TiO2汽化蒸發(fā)，進人冷凝膨屈長罐中降壓、急冷得10~50 nm 的TiO2納米材料。4 其他方法

4.1 超重力法制備納米TiO2

主要包括水合TiO2懸濁液的制備和TiO2晶體緞燒成型2個過程:(1)將一定量的TiCl4在冰水浴中緩慢溶解于去離子水中，防止溫度過高自發(fā)水解，再將溶液倒入帶刻度的容器中標定濃度，將配好的溶液倒人到儲槽內(nèi)，啟動離心泵將其泵人旋轉(zhuǎn)填充床中，待流速穩(wěn)定后擴通入氨氣開始反應(yīng)，用調(diào)頻變運勝導(dǎo)導(dǎo)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)填充床轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，當pH值達到設(shè)定值時停止通入氨氣，中止反應(yīng)，并從出出口得到產(chǎn)物漿料，此料液便是水合TiO2懸浮液。(2)對懸浮液進行真空抽濾、濾餅洗滌、100℃干燥、鍛燒等后續(xù)工藝處理，得到納米TiO2粉體。4.2 超臨界相法（SC法）

溶液中合成超細TiO2分別是在3個實驗反應(yīng)器中完成的，這些反應(yīng)器填充了近臨界密度的異丙醇和0.4mol·L-1的醇鈦鹽溶液。乙醇和異丙醇的臨界溫度Tc分別為241℃和238.4℃，與醇鈦鹽氣相熱解的溫度Tc = 265℃相差不遠，特別適合作臨界相流體，臨界相流體有近似液體的密度和高溶劑能，但低的粘度和高擴散率幾乎與氣體接近，這些性質(zhì)有利于分子碰撞且能夠增加反應(yīng)動力，能產(chǎn)生高的成核率。此法溶液濃度很低.可以避免粒子間的進一步凝集，低壓下超臨界溶液作為氣體被除去，得到了于燥的粉末，不再需要液固的分離步驟。

將異丙醇-異丙醇鈦鹽溶液在280℃加熱2 h反應(yīng)即可完全，這與醇鈦鹽氣相熱解溫度相近，由超臨界法所得固體為銳欽型結(jié)構(gòu)。粒徑為30~60 nm，熱處理后不發(fā)生結(jié)塊。而用氣相熱分解法制TiO2，最初所得晶粒很好(<20 nm)，但最終強烈結(jié)塊。超臨界法同溶膠-凝膠法比較，免除了沉淀與干燥步驟，在緞燒過程之前，不需要進一步熱處理。SC法制的銳鈦型TiO2較溶膠一凝膠法制的銳欽型穩(wěn)定，例如，SC，900℃加熱4 h，20%為金紅型TiO2;

溶膠一凝膠法.600℃加熱4 h.，20%為金紅型TiO2。4.3其它方法

惰性氣體原位加壓法（IGC）、噴涂-電感耦合等離子體法、高頻等離子化學(xué)相沉積法（RF-PCVD）等等。5 結(jié)束語

綜上所述，TiO2納米材料的制備方法很多，大約二十種左右，就目前而言，這些制備方法各有其優(yōu)缺點。此外，根據(jù)TiO2納米材料的用途的不同。其制備方法也有差異。隨著現(xiàn)代高新科技的開發(fā)，TiO2納米材料的制備方法將會越來越多，而且在制備工藝上一集能耗上將會越來越優(yōu)越。在研究制備工藝的同時，改進現(xiàn)有的合成工藝.尋求粉體質(zhì)量好、操作簡便且易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)、成本低廉的合成新工藝，應(yīng)該是努力的目標。對納米粉末微觀結(jié)構(gòu)的研究還有待于進一步深入，對TiO2納米材料徽粉特有的化學(xué)、物理機械性能，應(yīng)從理論、徽觀結(jié)構(gòu)人手，研究它們產(chǎn)生的機理?？傊?，隨著納米材料體系和各種超結(jié)構(gòu)體系研究的開展和深人，TiO2超細粒子的制備技術(shù)將會得到日益改進。參考文獻

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第四篇：報道二

查隱患、堵漏洞、促整改

——工裝中心積極開展安全生產(chǎn)月活動

安全生產(chǎn)月活動開展以來,生產(chǎn)支援部工裝設(shè)備保障中心堅持以“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)工作方針,積極開展好安全生產(chǎn)月活動,全體員工在中心干部帶領(lǐng)下開展各項安全患隱排查活動，取得明顯成效。

日前，該中心韓震虹同志對A300發(fā)動機托架進行深度檢查中，超出工卡要求范圍發(fā)現(xiàn)該托架前吊臂（圖

1、圖2）上的兩個連接點螺栓（見圖

3、圖4）有嚴重變形現(xiàn)象，隨后，該同志又對相同托架的吊臂相同部位進行普查，發(fā)現(xiàn)有將近三臺托架存在相同隱患，如不及時更換，將會造成發(fā)動機在運輸過程中特別是在空運中造成發(fā)動機本體掉落受損以及航空器損傷的嚴重事故隱患。發(fā)現(xiàn)問題后，該中心立即組織相關(guān)技術(shù)人員研究整改措施，并正在聯(lián)系原廠家購買此部件進行更換,杜絕重大事故發(fā)生。

安全生產(chǎn)月活動開展以來,該中心各項安全生產(chǎn)工作開展的有聲有色，扎實有效。為公司的安全生產(chǎn)工作創(chuàng)造良好的環(huán)境,為東航機務(wù)保障出了應(yīng)有的貢獻。

第五篇：添加二氧化鈦氧化鋁的燒結(jié) 英文翻譯

添加二氧化鈦氧化鋁的燒結(jié)

CH婷，UNIVERSITI 國家能源陣，馬來西亞 C。華譚，UNIVERSITI 國家能源陣，馬來西亞 S.拉梅什*，UNIVERSITI 國家能源陣，馬來西亞

WD騰，SIRIM Berhad公司，馬來西亞

摘要

二氧化鈦（TiO2）添加劑對氧化鋁（Al2O3）燒結(jié)的影響進行了研究。在本研究中，在空氣中從1250℃至1600℃溫度范圍內(nèi)進行無壓燒結(jié)制備了樣品。對燒結(jié)體進行了測試，以確定體積密度、硬度和楊氏模量。結(jié)果表明，所有摻雜TiO2的樣品比未摻雜的樣品具有較高的堆積密度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，堆積密度逐漸增大。在1450℃下，最大值為摻雜有1.0 wt%的TiO2 燒結(jié)的樣品，堆積密度達到3.9米Mgm-3。該研究顯示，所需添加劑的最佳用量為1 wt%，燒結(jié)體呈現(xiàn)最高的楊氏模量為381 GPa和維氏硬度比為16.5 GPa，未摻雜的氧化鋁的楊氏模量為256.7 GPa和維氏硬度比為11.2 GPA。摻雜氧化鈦是改善的Al2O3的致密化，而不會影響機械性能的一個經(jīng)濟的方法。關(guān)鍵詞： 氧化鋁，氧化鈦，燒結(jié)，力學(xué)性能

1引言

氧化鋁是最成熟的工程陶瓷，具有高硬度、良好的耐磨性和優(yōu)良的電絕緣性能，但具有相對較低的強度以及斷裂韌性。例如，高純度的氧化鋁已被設(shè)計作為一種替代外科金屬合金為全髖關(guān)節(jié)假體和牙植入非常堅韌，是生物惰性組分[1]。在整形外科應(yīng)用的關(guān)節(jié)方面，由于氧化鋁高硬度，低摩擦系數(shù)和優(yōu)異的耐腐蝕性。其提供了一個非常低的磨損率。

研究提高機械性能，如斷裂韌性和強度的已取得進展。該方法一直是試圖控制微結(jié)構(gòu)，如晶粒尺寸和晶界相[2,3]，或添加第二相（例如，球形顆粒，血小板，纖維或晶須）[4,5]。例如，已經(jīng)報道了納米尺寸的碳化硅顆粒-增強的氧化鋁復(fù)合材料改進了機械，如抗彎強度（350-1050兆帕）和斷裂韌性（3.5-4.7 MPa.m 1/2）特性相比單片氧化鋁[6-8]。但是這種方法有一個缺點，因為它需要使用壓力輔助燒結(jié)方法，例如熱壓或熱等靜壓可以是資本密集型的。

另一種經(jīng)濟的技術(shù)，以改善的致密化 的Al 2 O 3 由無壓燒結(jié)是通過將適當?shù)牡蜏責Y(jié)的添加劑，例如二氧化鈦。這種添加劑會融化在相對較低的溫度，從而促進顆粒固結(jié)到迅速進行，而無需施加壓力。在本文中，報告對氧化鋁燒結(jié)行為加入少量的二氧化鈦（TiO 2 的）的影響。2，方法和材料

在作為接收的市售原料為：99.8％純的Al 2 O 3（共立有限公司，日本）和99.99％純度的氧化鈦（TiO 2）在本研究中使用?；瘜W(xué)分析和氧化鋁粉末的性質(zhì)示于表1中。

表1 特性的原料氧化鋁粉末。

在本工作中，TiO 2 的范圍從0.05?5重量％被并入氧化鋁粉末通過濕法研磨技術(shù)。濕漿料進行干燥，粉碎和篩分，得到的細粉。綠色的樣品進行了單軸壓實在2.5-3.0兆帕接著進行冷等靜壓，在200兆帕制成。綠色的樣品在溫度采用10℃/ min的升溫速率從1250℃到1600℃無壓燒結(jié)在空氣中。和2小時保溫時間。所有燒結(jié)樣品進行拋光，以測試前一個1微米的表面光潔度。燒結(jié)試樣的堆積密度按水浸法（梅特勒-托利多，瑞士）進行測定。用維氏壓痕法（松澤，日本）測定硬度。壓痕載荷（<300克）施加并保持在適當位置，持續(xù)10秒。三個壓痕對于每個樣品取平均值進行了。（：MK5“工業(yè)”，比利時GrindoSonic）楊氏模量（E）由聲波共振使用商業(yè)測試儀器長方形的樣品進行測定。彈性或楊氏模量的彈性模量進行了計算和實驗確定的諧振頻率[9]。3結(jié)果與討論

在氧化鋁陶瓷的體積密度的TiO 2 摻雜的影響示于圖 1，這可以從圖中觀察到的總的趨勢。圖1是氧化鋁陶瓷的體積密度增加，燒結(jié)溫度范圍從1250℃至1500℃的最含有多達5.0重量％的TiO 2 的樣品的同時將未摻雜的樣品表現(xiàn)出增加的趨勢中密度高達1600℃的溫度C.堆積密度為摻雜1.0％（重量）的TiO 2 樣品保持不變，即使從1400℃的溫度進一步升高 在未摻雜的樣品的相對密度低，即?理論密度時，在1400℃下燒結(jié)，61.4％，然而，顯著隨著燒結(jié)溫度來?時，在1600℃下燒結(jié)理論密度的97.8％增加

與此相反，圖 圖1示出了另外的TiO 2 的高達5％（重量）確實是有益的添加Al 2 O 3 的致密化在低溫下燒結(jié)。例如，人們發(fā)現(xiàn)，所有這些都被燒結(jié)在1450℃下在TiO 2 摻雜的樣品，如果相比于未摻雜的陶瓷86.8％達到相對密度在96％以上，如表2，另外，如圖所示。1，即在Al 2 O 3 含有多達1.0重量％的TiO 2達到的恒定密度?3.9 MGM-3后1450℃下燒結(jié)，如果相比于1600℃下在未摻雜的陶瓷來實現(xiàn)類似的密度/結(jié)果表明，二氧化鈦的Al 2 O 3 的在較低溫度下 2 促進致密化。

表2。相對容重氧化鋁陶瓷方面的TiO2添加的。

圖1。堆積密度的變化作為燒結(jié)溫度的函數(shù)。的TiO 2 的摻雜對氧化鋁陶瓷的硬度的影響，提出了圖。2，TiO 2 的摻雜的氧化鋁樣品的硬度時，在1250℃下燒結(jié)的被發(fā)現(xiàn)是比未摻雜的樣品（如測得的硬度為6.4 GPA為5.0重量％的TiO 2 摻雜的樣品相比的更高約1.1 GPA對于未摻雜樣品）?？傮w而言，所有樣品的硬度隨燒結(jié)溫度和未摻雜的氧化鋁陶瓷達到大約為18GPa的硬度隨著燒結(jié)溫度提高到 1600℃。

但是，當在1500℃下燒結(jié)，而2.0％（重量）TiO 2的硬度2摻雜在1400℃下輕微下降的TiO 2 摻雜的樣品為0.5％（重量）和1.0％（重量）的硬度下降 上述16 GPA最高的硬度達到了為0.5％（重量），當在1450℃下燒結(jié)1.0重量％的TiO 2摻雜的氧化鋁陶瓷

圖2 TiO2和燒結(jié)溫度對Al2O3的維氏硬度的影響。的楊氏模量，燒結(jié)體的燒結(jié)溫度和TiO 2 的增加之間的關(guān)系示于圖 3。

圖3。TiO 2 和燒結(jié)溫度對楊氏模量的Al 2 O 3 的效果。

在一般情況下，在所有研究的組合物的楊氏模量的變化示出了隨燒結(jié)溫度有類似的趨勢。這可以從圖制成的一般觀察。圖3是摻雜有對楊氏模量的氧化鋁陶瓷的良好效果，即摻雜的樣品的模量一般比的未摻雜更高無論燒結(jié)溫度的。TiO 2為特別為1重量％的添加量在提高楊氏模量的有益效果已經(jīng)顯現(xiàn)出來。楊氏模量增加至381 GPA的最大值，然后當在1500℃燒結(jié)輕微下跌至379?GPA 楊氏模量的變化趨勢與堆積密度的趨勢相一致，如圖所示。1。

4結(jié)論

添加少量的鈦氧化物高達5％（重量）的已被發(fā)現(xiàn)有益于幫助氧化鋁陶瓷的燒結(jié)。所有的TiO 2摻雜的Al 2 O 3能在低溫下，例如1450℃下燒結(jié)，獲得上述理論密度的96％，如果相比于未摻雜陶瓷的86.8％。加入TiO 2為1.0％（重量）被認為是最有益的，因為該樣品表現(xiàn)出的16.49 GPa和楊氏模量為381.2 GPA最高的硬度時，在1450℃下燒結(jié) 目前的工作已證明在經(jīng)濟方面和摻入少量的TiO 2 在尋求幫助氧化鋁的致密化在低溫下沒有顯著影響其他性能，如硬度的潛力。

致謝

筆者想感謝科技部，技術(shù)和創(chuàng)新馬來西亞（MOSTI）根據(jù)科學(xué)基金項目編號03-02-03-SF0011提供的財政支持。此外，在開展這項研究提供UNITEN和SIRIM Berhad公司的支持表示感謝。

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