纳米的制备技术及工艺.ppt
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版权所有翻版必究1.纳米粉体的制备方法2.纳米TiO2产品物理性质与晶体结构性质※3.纳米TiO2粉体的制备技术与结构表征4.纳米TiO2产品的应用※5.纳米TiO2粉体的制备工艺6.纳米TiO2副产物综合利用方案1.1.制备纳米粒子的物理方法1.2.制备纳米粒子的化学方法1.3.氧化还原法(常压)1.4.等离子体加强气相化学反应法1.5.纳米复合粒子的包覆制备方法物理方法制备纳米粒子的1.21.3等离子体加强气相化学反应法2.纳米TiO2产品物理性质与晶体结构性质2.1纳米TiO2产品物理性质2.1.1光学特性TiO2和其他的白色颜料的遮盖效率主要是利用光的反射,因为白色颜料可以强烈地使光线反射或曲折。若漆膜中有足够的白色颜料,则入射漆膜表面的光几乎可以完全地反射回来,于是漆膜就呈不透明状,洁白而光泽2.1.2光催化特性②光催化剂表面状态③光催化剂晶型对于纳米半导体粒子而言,其粒径通常小于空间电荷层的厚度,在离开粒子中心距离处得势垒高度△v可以表述为:△v=1/6×(l/LD)2LD半导体的Debye长度2.1.3光电转化特性2.1.4电学特性半导体微粒和单臂纳米碳管之间的电子转移2.2纳米TiO2晶体结构性质TiO2的结构与性质金红石型TiO2板钛矿锐钛矿3.1.气相制备气纳米TiO2粉体3.2.液相制备纳米TiO2粉体3.3.纳米TiO2的结构表征3.4.纳米TiO2的复合粉体的光催化活性3.1气相法制备纳米TiO2粉体3.1.1四氯化钛高温气相水解反应法反应生产控制参数及具体操作该生产流程的主要工艺参数如下表该生产方法影响TiO2粒径的主要因素有:该方法合成的超细TiO2粉呈锐钛矿型结构3.1.2等离子体化学法3.1.3醇钛盐热裂解法利用Ti(OC4H9)4为原料,高温气相热解反应制得了纳米TiO2超细粒子,并且化学纯度很高。3.1.4电阻炉加热四氯化钛氧化法进一步研究表明:3.1.5激光感应醇钛盐热解CVD法用CW-CO2激光加工成功地合成了粒径约为6-20nm的超细TiO2粒子。当温度低于400℃时,TiO2为无定形;随着温度的升高,TiO2逐渐由无定形→锐钛型→金红石型。加入适量的V2O5,能大大降低TiO2由锐钛型向金红石型转化的温度。3.2液相法制备纳米TiO2粉体3.2.1硫酸钛溶液-凝胶法制备TiO2超细粉溶胶-凝胶法的基本原理-水解反应机理溶胶-凝胶法的基本原理-缩聚反应机理部分仪器原理及工艺流程Ti(SO4)2溶液具体操作有机溶胶经回流、减压蒸馏得到水合TiO2胶状胶体,经真空干燥及20℃、2h热处理,可得到透明的超细TiO2粉颗粒。TiO2超细微粒通过钛盐水解、均相成核、和生长过程形成,其动力学速率方程为:3.2.3化学沉淀法3.2.4醇钛盐溶液静电喷涂法3.2.5金属钛氧化法Ti02·xH203.2.6超临界法(SC法)3.2.7其他方法3.3纳米TiO2的结构表征表多孔氧化钛的热稳定性3.4纳米的复合粉体的光催化活性4.1.在化纤中的应用4.2.在化妆品中的应用4.3.纳米TiO2抗菌材料4.1在化纤中的应用检验项目4.2在化妆中的应用化妆品专用的钛白粉,纯度要求高,对有害杂质的含量要求严。纳米二氧化钛钛白粉在染料中的应用4.3纳米TiO2抗菌材料5.纳米TiO2粉体的制备工艺方法5.1液相沉淀法制备纳米TiO2工艺反应式如下:设备和原料:工艺流程和生产路线5.2撞击流超声波生产技术纳米TiO2制备工艺5.3纳米金红石型TiO2粉体的制备5.3.1纳米金红石型TiO2粒子的形成机制c.用稀硫酸将绝大部分的ZnO溶解,使之转化为ZnSO4,与H2TiO3分离。d.焙烧此溶锌后的粉体,加热到一定温度时,H2TiO3粉体与ZnO发生反应,生成极少量的ZnTiO3。在ZnTiO3晶型转化促进剂的诱导作用下,完成锐钛型TiO2粒子向金红石型粒子的转化过程。5.3.2沉淀包覆溶出法工艺流程5.3.3制备原料及实验仪器仪器GS122电子恒速搅拌器;SG-I型磁力搅拌器;SRJX-4-13高温电阻炉;DF206电热鼓风真空干燥箱;转靶衍射仪;透射电子显微镜;紫外分光光度仪。实验涉及的化学反应方程式制备实验的主要参数范围如下6.纳米TiO2副产物综合利用方案6.1水循环和综合利用③漂后水洗用水,可供漂前水洗时使用。④煅烧废气治理时的洗涤水,在沉降回收TiO2后,可用于废水处理工序,制备石灰乳用水。⑤表面处理洗涤后所排放的废水,可作为煅烧废气静电除雾器前洗涤塔用水。⑥动力站的冷却水集中起来可供酸解废气处理喷淋用水,或锅炉房用于水雾除尘用。6.2其他综合利用Thankyouforyourkindattention!