全球90%的TiO?通過(guò)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(yán)重。中國(guó)作為生產(chǎn)國(guó)(2022年產(chǎn)能450萬(wàn)噸),正推進(jìn)綠工藝:龍蟒佰利聯(lián)集團(tuán)開(kāi)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(shí)現(xiàn)資源化利用。此外,生物提取法(利用溶解鈦礦)處于實(shí)驗(yàn)室階段,有望減少能耗30%。隨著環(huán)保要求的提高,環(huán)保型鈦白粉應(yīng)運(yùn)而生,在滿足生產(chǎn)需求的同時(shí),減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。配色鈦白粉供應(yīng)商
受荷葉超疏水結(jié)構(gòu)啟發(fā),研究者通過(guò)激光刻蝕在TiO?表面構(gòu)建微納復(fù)合結(jié)構(gòu),使水接觸角>150°,用于防覆冰涂層。模仿蝴蝶翅膀光子晶體結(jié)構(gòu),周期性排列的TiO?納米柱可產(chǎn)生結(jié)構(gòu),替代傳統(tǒng)染料。前沿的是模擬葉綠體Z型機(jī)制的TiO?/CdS/CoOx三元體系,其光解水效率達(dá)2.3%(AM 1.5G),接近自然光合作用水平(通常<1%)。這些仿生策略為材料設(shè)計(jì)提供了范式。此外,受自然界中其他生物結(jié)構(gòu)的啟發(fā),研究者們還在不斷探索TiO?材料的更多可能性。例如,模仿鯊魚(yú)皮膚的微小凹槽結(jié)構(gòu),可以在TiO?表面構(gòu)建出具有減阻效果的微結(jié)構(gòu),這種材料在流體動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。另外,受竹子度、高韌性的啟發(fā),研究者們也在嘗試通過(guò)復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提升TiO?材料的力學(xué)性能,以滿足更嚴(yán)苛的使用環(huán)境要求。這些仿生設(shè)計(jì)不僅豐富了TiO?材料的性能,也為新材料的研發(fā)開(kāi)辟了新的思路。廣東大理石鈦白粉報(bào)價(jià)紡織行業(yè)利用鈦白粉處理功能性面料。
相對(duì)密度是鈦白粉的重要物理性質(zhì)之一。在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對(duì)密度小。這意味著在同等質(zhì)量的白色顏料里,二氧化鈦能夠占據(jù)更大的表面積,擁有更高的顏料體積。這種特性使得鈦白粉在一些對(duì)顏料分散性和覆蓋面積有較高要求的領(lǐng)域,如涂料、油墨等,展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),能夠更高效地發(fā)揮其作用。
熔點(diǎn)和沸點(diǎn)方面,銳鈦型在高溫下會(huì)轉(zhuǎn)變成金紅石型,所以嚴(yán)格來(lái)說(shuō),銳鈦型二氧化鈦并沒(méi)有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。而金紅石型二氧化鈦的熔點(diǎn)為 1850℃,在空氣中的熔點(diǎn)為 (1830±15)℃,富氧環(huán)境中的熔點(diǎn)為 1879℃,其熔點(diǎn)與二氧化鈦的純度密切相關(guān)。金紅石型二氧化鈦的沸點(diǎn)為 (3200±300)℃,在如此高溫下,二氧化鈦會(huì)稍有揮發(fā)性。這些熔點(diǎn)和沸點(diǎn)數(shù)據(jù),對(duì)于鈦白粉在高溫加工過(guò)程中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。
銳鈦礦型TiO?氣凝膠(比表面積800m2/g)對(duì)鈾酰離子(UO?2?)的吸附容量達(dá)450mg/g,遠(yuǎn)超活性炭(120mg/g)。光照下,吸附的UO?2?被還原為U??并固定,同時(shí)降解共存有機(jī)物(如TBP,半衰期從72h縮短至1.5h)。中科院團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)磁性Fe?O?@TiO?微球,在外加磁場(chǎng)下回收率>98%,處理后的廢水鈾濃度<0.05mg/L,達(dá)到IAEA排放標(biāo)準(zhǔn)該磁性復(fù)合材料不僅提高了鈾酰離子的吸附效率,還實(shí)現(xiàn)了吸附劑的快速分離與回收,降低了處理成本。此外,其優(yōu)異的光催化性能使得共存有機(jī)物的降解效率大幅提升,有效避免了二次污染問(wèn)題。這一研究成果為核廢水處理領(lǐng)域提供了新的思路和技術(shù)手段,有望在未來(lái)核能開(kāi)發(fā)和利用中發(fā)揮重要作用。人造石材添加鈦白粉提升抗污性能。
硬度按照莫氏硬度十分制標(biāo)度,金紅石型二氧化鈦的硬度為 6 - 6.5 ,銳鈦型二氧化鈦的硬度則在 5.5 - 6.0 。在化纖消光工藝中,為了避免對(duì)噴絲孔造成磨損,通常會(huì)選用硬度相對(duì)較低的銳鈦型鈦白粉。這一應(yīng)用充分體現(xiàn)了鈦白粉不同晶型在工業(yè)生產(chǎn)中的差異化優(yōu)勢(shì),也反映了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)材料性能的精細(xì)化要求。
吸濕性方面,二氧化鈦雖具有一定的親水性,但其吸濕性并不強(qiáng),且金紅石型的吸濕性相較于銳鈦型更小。此外,鈦白粉的吸濕性與其表面積大小存在一定關(guān)聯(lián),一般表面積越大,吸濕性越高,同時(shí)還與表面處理方式及性質(zhì)密切相關(guān)。這種適度的吸濕性,使鈦白粉在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中,能夠保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),不會(huì)因過(guò)度吸濕而影響其性能。 鈦白粉晶面調(diào)控影響催化活性位點(diǎn)分布。配色鈦白粉供應(yīng)商
鈦白粉量子點(diǎn)展現(xiàn)獨(dú)特光電化學(xué)性質(zhì)。配色鈦白粉供應(yīng)商
目前,鈦白粉的生產(chǎn)工藝主要有硫酸法和氯化法這兩條工藝路線。硫酸法是將鈦鐵粉與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng),生成硫酸氧鈦,隨后經(jīng)過(guò)水解生成偏鈦酸,再經(jīng)過(guò)煅燒、粉碎等一系列復(fù)雜的工序,終得到鈦白粉產(chǎn)品。該方法的優(yōu)勢(shì)在于可以利用價(jià)格相對(duì)低廉且容易獲取的鈦鐵礦與硫酸作為原料,技術(shù)相對(duì)成熟,設(shè)備也較為簡(jiǎn)單,防腐蝕材料的選擇和應(yīng)用也相對(duì)容易解決。然而,它也存在明顯的缺點(diǎn),生產(chǎn)流程冗長(zhǎng),且只能以間歇操作為主,屬于濕法操作,硫酸和水的消耗量大,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的廢物及副產(chǎn)物,對(duì)環(huán)境造成較大的污染。配色鈦白粉供應(yīng)商