鈦白粉的光催化特性自1972年Fujishima發(fā)現(xiàn)其光解水現(xiàn)象后備受關(guān)注。在紫外光照射下,TiO?價帶電子躍遷至導(dǎo)帶,形成電子-空穴對,可分解水中有機污染物(如染料、農(nóng)藥)或還原重金屬離子(如Cr??→Cr3?)。例如,負載型TiO?納米顆??蓪⒓兹┙到鉃镃O?和H?O,降解率可達90%以上。為提高可見光利用率,研究者通過摻雜(氮、碳)或構(gòu)建異質(zhì)結(jié)(如TiO?/g-C?N?)縮小禁帶寬度。2016年,日本團隊開發(fā)的黑TiO?在近紅外區(qū)展現(xiàn)出光響應(yīng),拓展了其應(yīng)用場景。納米級鈦白粉展現(xiàn)出獨特的光催化性能,在空氣凈化和污水處理等環(huán)保領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。R-C5鈦白粉公司
未來,隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展和新興產(chǎn)業(yè)的崛起,鈦白粉市場需求有望繼續(xù)增長。特別是在建筑節(jié)能、新能源汽車、環(huán)保涂料等領(lǐng)域的快速發(fā)展將為鈦白粉行業(yè)帶來新的機遇。例如,建筑節(jié)能領(lǐng)域?qū)Ω魺?、保溫涂料的需求增加,這類涂料中鈦白粉的應(yīng)用能夠提高其反射太陽光的能力,降低建筑物的能耗;新能源汽車的輕量化和外觀裝飾需求也將推動鈦白粉在汽車塑料零部件和涂料中的應(yīng)用。同時,隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新,鈦白粉的性能將進一步提升,應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷拓展。深圳化妝品鈦白粉咨詢陶瓷釉料配方中鈦白粉調(diào)節(jié)光澤與色彩表現(xiàn)。
食品級TiO?(E171)曾用于糖果、牙膏等產(chǎn)品增白,但2021年歐洲食品安全局(EFSA)認為其潛在基因毒性風(fēng)險不可排除,歐盟已禁止使用。藥典級TiO?仍用于藥片包衣,因其在胃腸道幾乎不溶(溶解度<0.0001%)。納米顆粒的風(fēng)險評估需區(qū)分暴露途徑:口服生物利用度低,但吸入毒性較高,相關(guān)法規(guī)正推動產(chǎn)業(yè)向非納米替代品轉(zhuǎn)型。此外,TiO?的納米顆粒形式在環(huán)境中也具有持久性和潛在的生物累積性,這引起了環(huán)保組織的關(guān)注。研究表明,納米TiO?可能對水生生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負面影響,影響水生生物的生長發(fā)育。因此,各國環(huán)保機構(gòu)正加強對納米材料的環(huán)境監(jiān)管,以確保人類和生態(tài)系統(tǒng)的安全。同時,科研機構(gòu)和企業(yè)也在積極探索TiO?的替代品,以減少對環(huán)境和健康的風(fēng)險。
全球90%的TiO?通過氯化法或硫酸法生產(chǎn)。硫酸法以鈦鐵礦(FeTiO?)為原料,經(jīng)酸解、水解、煅燒制得,成本低但產(chǎn)生大量廢酸(每噸產(chǎn)品約8噸廢酸)。氯化法則以金紅石礦與氯氣反應(yīng)生成TiCl?,再氧化結(jié)晶,產(chǎn)品純度高(≥99.5%)、粒徑均一,但設(shè)備腐蝕嚴重。中國作為生產(chǎn)國(2022年產(chǎn)能450萬噸),正推進綠工藝:龍蟒佰利聯(lián)集團開發(fā)的"硫氯耦合"技術(shù),將廢酸循環(huán)用于磷酸鐵鋰前驅(qū)體制備,實現(xiàn)資源化利用。此外,生物提取法(利用溶解鈦礦)處于實驗室階段,有望減少能耗30%。鈦白粉的化學(xué)穩(wěn)定性使其能適應(yīng)多種復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境,無論是高溫還是酸堿條件下都能保持性能穩(wěn)定。
作為LLZO(鋰鑭鋯氧)固態(tài)電解質(zhì)與LiCoO?正極的緩沖層,5nm厚TiO?薄膜可:①抑制界面副反應(yīng),使界面阻抗從2000Ω·cm2降至50Ω·cm2;②均勻鋰離子流,提升臨界電流密度至2.5mA/cm2(裸LLZO0.3mA/cm2)。寧德時發(fā)的TiO?@NCM811復(fù)合正極,循環(huán)1000次后容量保持率92%,熱失控溫度從180℃提高至250℃此外,5nm厚TiO?薄膜還能:③增強正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,有效防止正極顆粒在充放電過程中的粉化現(xiàn)象,延長電池的使用壽命;④改善正極與電解質(zhì)之間的潤濕性,促進鋰離子的快速傳輸,進一步提高電池的充放電效率。而寧德時發(fā)的TiO?@NCM811復(fù)合正極,不僅展現(xiàn)了的循環(huán)穩(wěn)定性,其高溫性能的提升也極大地拓寬了電池的應(yīng)用范圍,為電動汽車、儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域提供了更為安全可靠的電池解決方案。鈦白粉的生產(chǎn)工藝不斷革新,旨在提高產(chǎn)品純度和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,增強市場競爭力。R-C5鈦白粉公司
工業(yè)級鈦白粉為建筑材料增添色彩,增強其耐候性與耐久性。R-C5鈦白粉公司
鈦白粉(TiO?)是一種白無機化合物,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有高折射率(2.4-2.9)和優(yōu)異的光學(xué)性能。其晶體結(jié)構(gòu)主要包括銳鈦礦(Anatase)、金紅石(Rutile)和板鈦礦(Brookite)三種同質(zhì)異形體。其中,金紅石型TiO?熱穩(wěn)定性(分解溫度>1800℃),常用于高溫工業(yè)領(lǐng)域;銳鈦礦則因光催化活性強而被應(yīng)用于環(huán)境凈化領(lǐng)域。TiO?的禁帶寬度約為3.0-3.2 eV(金紅石3.0 eV,銳鈦礦3.2 eV),需紫外光激發(fā)才能產(chǎn)生活性氧物種。此外,其表面羥基基團賦予其良好的親水性和吸附能力,使其在涂料、防曬劑等領(lǐng)域占據(jù)重要地位。R-C5鈦白粉公司