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国外纳米钛白粉的发展进程和应用前景

编辑:慧程化工  来源:www.gzhcgroup.com  发表时间:2018-3-21  点击:568

    20世纪80年代以前,纳米TiO2研究开发的目的,主要是作为精细陶瓷原料、催化剂、传感器等,需求量不大,没有形成大的生产规模。80年代以后,开发的纳TiO2用作透明效应和紫外线屏蔽剂,为纳米TiO2打开了市场,特别是1987年美国用纳米TiO2配制随角异色汽车面漆获得成功。因此许多钛白粉生产商纷纷投入力量进行开发。从而使纳米获得成功。从而使纳米TiO2的研制和应用形成了热潮,使纳米TiO2的生产和需求均大大增加,成为钛白粉工业和涂料工业的一个新的增长点。纳米技术的应用,标志着人类科学技术进入一个新的时代,即纳米时代、进入21世纪以来,纳米技术已成为三大主要研究方向(生物、信息、纳米)之一,受到人们的广泛关注和重视。

    由于纳米TiO2在催化及环境保护等方面具有广阔的应用前景,并可用日用产品、涂料、电子,电力等工业部门,因此,纳米TiO2展现出巨大的市场前景。日本、美国、英国、德国、芬兰和意大利等国对纳米TiO2进行了深入研究,并已实现纳米TiO2,如日本帝国化工公司、日本石原产业公司、英国Tioide集团公司、德国迪高沙公司、德国萨其宾产业工公司、芬兰凯米拉公司、美国克朗诺斯公司、日本堺化学公司中、日本出光兴产公司、日本曹达株式公社和日本钛工业公司等。总生产能力约0.6万~1万吨/年。目前价格为30万~40万元/吨,生产成本约为价格的40%。

    日本原来专门生产涂料、塑料、油墨、合成纤维、纸张等用的粗钛白粉厂家,纷纷转向生产纳米TiO2光催化剂。2002年时,已有1000多家企业进行纳米TiO2的应用开发。10多家企业已向市场上提供有商品牌号的应用纳米TiO2的商品。如1994年日本最大的钛白粉生产厂家石原产业公司,开发出高性能微粒子光利用TiO2,还与丰田汽车公司和Eguas研究公司联合开发成功利有用TiO2光催化反应,高效率地除掉空气中害成分的空气清新剂,它的净化能力为现有的3倍;1995年东陶公司扒出表面固定有光TiO2催化剂的PET薄膜、瓷砖等搞菌、防污、除臭产品;三菱制纸(株式公社)用纳米TiO2和无机吸收剂的复合材料研制成空气净化除臭机并上市;富士电机综合研究所(株式会社)制成对低浓度NOx进行分解的空气净化器,以及除臭的冷藏车等供应市场;岐阜县纤维纸试验厂已开发了多孔性SiO2被覆TiO2微粒子的光催化除臭、抗菌纤维,用于空气净化器;岐阜县纸业试验厂开发了含纳米TiO2微粒的纸张,用于空气清净机过滤器;共荣化学公司开发成功并开始出售涂覆TiO2光催化剂的、可抑制高尔夫球场苔藓、藻类生长的垫沙。此外还有抗菌荧光灯、抗菌纤维、抗菌涂料、抗菌建材和抗菌陶瓷卫生用品等。

    近几年,有关纳米TiO2的新建装置已很少报道上,主要是已建成装置的生产能力已远远超出市场的实际消费量,多数厂家处于开工不足或停产状态。主要原因是目前国际上公认的纳米TiO2制备和应用技术还有待于提高,主要体现在以下几个方面:①在原料和生产工艺路线上要降低生产成本;②晶型和粒度的控制技术;③金红石型的表面处理技术;④应用分散技术;⑤应用功能的提升技术;⑥产业化成套技术。由于上述条件的制约,使得纳米TiO2的应用和发展受到限制。

    纵观国外纳米TiO2的生产,存在着以下特点。生产原料主要为TiCl4、TiOSO4,生产方法驻要有气相法和液相法。气相法主要有以TiCl4为原料的氢氧焰水解法,而液相法主要以TiCl4和TiOSO4为原料的化学沉淀法,且多数生产厂家为钛白粉生产厂,充分利用原有氯化法和硫酸法生产装置的中间产物、生产技术、公用工程和生产管理方面的经验。



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