纳米二氧化钛（Ti02）
纳米二氧化钛（TiO2）作为一种新型光催化剂、抗紫外线剂、光电效应剂等，以其神奇的功能，将在抗菌防霉、排气净化、脱臭、水处理、防污、耐候、汽车面漆领域显示广泛的应用前景。
该系列分为锐钛矿和金红石两种晶型，外观均为白色粉末状，相对密度0.80，纯度大于99.5，平均粒径小于30nm，化学性质稳定、不溶于水、有机酸和弱无机酸，可溶于硫酸、碱和氢氟酸。
锐钛型可用作生产光催化触媒是以纳米TiO2掺杂某些金属或金属氧化物制成的纳米级粉体。该粉体在小于400nm的光照射下，价带电子被发到导带，形成了电子和空穴与吸附于其表面的TO2和H2O作用，生成超氧化物阴离子自由基，这些自由基具有光触化分解有害气体、有机污染物和光催化抗菌的功能，可广泛应用于抗菌、空气净化和污水处理等领域。此外，本品还具有产品成本低、稳定性好、光催化活性高、吸收光波范围较宽等优点
利用金红石型纳米二氧化钛的紫外线屏蔽性和高耐候性，以及光催化效应来降解氧化物（NOX）、硫氧化物（SOX）等，还可以有效地治理工业废气、汽车尾气排放所造成的大气污染，其原理是将有机或无机污染物进行氧化还原反应，生成水、二氧化碳、盐等，从而净化空气。
此外，添加约1%纳米二氧化钛的抗菌塑料，可广泛应用于食品包装、电器、家具、餐具、公共设施等，以防止病菌的繁殖和交叉感染。抗菌纤维可制作医疗用品等，还可生产除臭的保健纺织品、卫生纺织品等，以提供安全有效的保健功能。
技术指标：
项目/品种 锐钛矿型 金红石型
外观 白色粉体 白色粉体
二氧化钛含量（％） ＞99.5 ＞99.8
平均粒径（nm） ≤20 ≤30
比表面积（m2/g） ≥120 ≥100
表观密度 ≤0.30 ≤0.45
水悬浮液pH值 6-7（未处理型） 6-7（未处理型）
干燥失重（％） ≤0.5 ≤0.5
灼烧失重（％） ≤1.0 ≤1.0
水份% ≤1.5 ≤1.5
纳米二氧化钛的抗菌原理
纳米二氧化钛在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果的。由于纳米二氧化钛的电子结构特点为一个满 TiO2的价带和一个空的导带，在水和空气的体系中，纳米二氧化钛在阳光尤其是在紫外线的照射下，当电子能量达到或超过其带隙能时。电子就可从价带激发到导带，同时在价带产生相应的空穴，即生成电子、空穴对，在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面的不同位置，发生一系列反应，吸附溶解在 TiO2 表面的氧俘获电子形成O2 ·，生成的超氧化物阴离子自由基与多数有机物反应(氧化) 。同时能与细菌内的有机物反应，生成 CO2和 H2O；而空穴则将吸附在TiO2表面的 OH和H2O氧化成·OH,·OH有很强的氧化能力，攻击有机物的不饱和键或抽取H原子产生新自由基，激发链式反应，终致使细菌分解。
TiO2 的杀菌作用在于它的量子尺寸效应，虽然钛白粉(普通 TiO2)也有光催化作用，也能够产生电子、空穴对，但其到达材料表面的时间在微秒级以上，极易发生复合，很难发挥抗菌效果，而达到纳米级分散程度的TiO2，受光激发的电子、空穴从体内迁移到表面。只需纳秒、皮秒、甚至飞秒的时间，光生电子与空穴的复合则在纳秒量级，能很快迁移到表面，攻击细菌有机体，起到相应的抗菌作用。
在紫外线作用下，以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高；用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的标准。在涂料中添加纳米二氧化钛可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，可应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌，防止感染。因此，纳米纳米二氧化钛能净化空气，具有除臭功能。
纳米二氧化钛抗菌特点：对人体安全，对皮肤无刺激性；抗菌能力强，抗菌范围广；无臭味、怪味，气味小；耐水洗，储存期长；热稳定性好，高温下不变色，不分解，不挥发，不变质；即时性好，纳米二氧化钛抗菌剂仅需1h就能发挥效果，而其他银系抗菌剂效果则需约24h；纳米二氧化钛是一种性维持抗菌效果的抗菌剂；具有很好的安全性，科用于食品添加剂等，与皮肤接触无不良影响。
制备纳米 TiO 2 粉体的化学方法主要有液相法和气相法。液相法包括沉淀法、溶胶 —— 凝胶法和 W/O 微乳液法；气相法主要有 TiCl 4（四氯化钛） 气相氧化法。液相法反应周期长，三废量较大，虽然能得到非晶态粒子，高温下发生晶型转变，但煅烧过程极易导致粒子烧结或团聚；气相氧化法具有成本低、原料来源广等特点，能快速形成锐钛型、金红石型或混合晶型 TiO 2 粒子，后处理简单，连续化程度高。但此法对技术和设备要求较高。
2.2.1均匀沉淀法制备纳米TiO 2
纳米颗粒从液相中析出并形成包括两个过程：一是核的形成过程，称为成核过程；另一是核的长大过程，称为生长过程。当成核速率小于生长速率时，有利于生成大而少的粗粒子；当成核速率大于生长速率时，有利于纳米颗粒的形成。因而，为了获得纳米粒子成核速率大于生长速率，即反应在较高的过饱和度下进行。
均匀沉淀法制备纳米 TiO 2 是利用 CO(NH 2 ) 2 在溶液中缓慢地、均匀地释放出 OH - 。其基本原理主要包括下列反应：
CO(NH 2 ) 2 +3H 2 O=2NH 3 ·H 2 O+CO 2 ↑ NH 3 ·H 2 O=NH 4 + +OH - TiO 2+ +2OH - =TiO(OH) 2 ↓ TiO(OH) 2 =TiO 2 +H 2 O
在这种方法中，不是加入溶液的沉淀剂直接与 TiOSO 4 发生反应，而是通过化学反应使沉淀在整个溶液中缓慢地生成。向溶液中直接添加沉淀剂，易造成沉淀剂的局部浓度过高，使沉淀中夹有杂质。而在均匀沉淀法中，由于沉淀剂是通过化学反应缓慢生成的，因此，只要控制好生成沉淀剂的速度，就可避免浓度不均匀现象，使过饱和度控制在适当范围内，从而控制粒子的生长速度，获得粒度均匀、致密、便于洗涤、纯度高的纳米粒子。该法生产成本低，生产工艺简单，便于工业化生产。
溶胶 —— 凝胶法是制备纳米粉体的一种重要方法。它具有其特的优点，其反应中各组分的混合在分子间进行，因而产物的粒径小、均匀性高；反应过程易于控制，可得到一些用其他方法难以得到的产物，另外反应在低温下进行，避免了高温杂相的出现，使产物的纯度高。但缺点是由于溶胶 —— 凝胶法是采用金属醇盐作原料，其成本较高，其该工艺流程较长，而且粉体的后处理过程中易产生硬团聚。 采用溶胶 —— 凝胶法制备纳米 TiO 2 粉体，是利用钛醇盐为原料。原先通过水解和缩聚反应使其形成透明溶胶，然后加入适量的去离子水后转变成凝胶结构，将凝胶陈放一段时间后放入烘箱中干燥。待完全变成干凝胶后再进行研磨、煅烧即可得到均匀的纳米 TiO 2 粉体。有关化学反应如下： 在溶胶 —— 凝胶法中，终产物的结构在溶液中已初步形成，且后续工艺与溶胶的性质直接相关，因而溶胶的质量是十分重要的。醇盐的水解和缩聚反应是均相溶液转变为溶胶的根本原因，控制醇盐水解缩聚的条件是制备溶胶的关键。因此溶剂的选择是溶胶制备的前提。同时，溶液的 pH 值对胶体的形成和团聚状态有影响，加水量的多少会影响醇盐水解缩聚物的结构，陈化时间的长短会改变晶粒的生长状态，煅烧温度的变化对粉体的相结构和晶粒大小的影响。总之，在溶胶 —— 凝胶法制备 TiO 2 粉体的过程中，有许多因素影响粉体的形成和性能。因此应严格控制好工艺条件，以获得性能优良的纳米 TiO 2 粉体。
2.2.3反胶团或W/O微乳液法
反胶团或 W/O 微乳液法是近十年发展起来的一种新方法。该法设备简单，操作容易，并可人为控制合成颗粒的大小，在超细颗粒，尤其是纳米粒子的制备方面有特优点。 反胶团是指表面活性剂溶解在有机溶剂中，当其浓度超过 CMC （临界胶束浓度）后，形成亲水极性头朝内，疏水链朝外的液体颗粒结构。反胶团内核可增溶水分子，形成水核，颗粒直径小于 100 ? 时，称为反胶团，颗粒直径介于 100~2 000 nm时，称为 W/O 型微乳液。 反胶团或微乳液体系一般由表面活性剂，助表面活性剂，有机溶剂和 H 2 O 四部分组成。它是一个热力学稳定体系，其水核相当于一个“微型反应器”，这个“微型反应器”具有很大的界面，在其中可以增溶各种不同的化合物，是非常好的化学反应介质。反胶团或微乳液的水核尺寸是由增溶水的量决定的，随增水量的增加而增大。因此，在水核内进行化学反应制备超微颗粒时，由于反应物被限制在水核内，终得到的颗粒粒径将受水核大小的控制。 反胶团或微乳液法制备纳米 TiO 2 是利用 TBP （磷酸三丁酯）为萃取剂，煤油作稀释剂，在室温下萃取金属钛离子，同时控制条件使其形成有机相的反胶团溶液，将该溶液在室温下以氨水反萃，控制氨水用量和浓度，将得到的沉淀物洗涤干燥焙烧，即获得纳米 TiO 2 粉体。 反胶团或微乳液法可利用胶团大小来控制微粒尺寸，在纳米粒子制备中具有潜在优势，但这种方法刚刚起步，有许多基础研究要做，反胶团或微乳的种类、微观结构与颗粒制备的选择性之间的规律尚需探索，更多的用于超微颗粒合成的新反胶团或微乳液体系需要寻找。
气相法制备纳米 TiO 2 比较典型的是 TiCl 4（四氯化钛） 气相氧化法。该法以氮气作 TiCl 4 的载气，以氧气作氧化剂，在高温管式气溶胶反应器中进行氧化反应，经气固分离，获得纳米 TiO 2 粉体。在此过程中，停留时间和反应温度对 TiO 2 的粒径和晶型有影响。 其反应原理： 气相反应器中，反应物的消耗对粒子成核速率的影响比对生长速率的影响大，因为成核速率对体系中产物单体过饱和度更加敏感。随着反应进行，过饱和度迅速降低。反应初期以成核为主，而在反应后期成核终止，以表面生长为主。通常在高温下反应速率极快，延长停留时间，只是延长了粒子生长时间，因此产物粒径增大，比表面积减小。同时，停留时间延长，锐钛分子簇有足够时间转变成金红石分子簇，使金红石含量增大。另外，气相反应器中，超微粒子形成过程包括气相化学反应、表面反应、均相成核、非均相成核、凝并和聚集或烧结等步骤。在高温下气相反应速率非常快，以致温度变化对成核速率的影响已不显著，而温度升高，粒子表面单分子外延和表面反应速率加快；同时气体分子平均自由度增大，粒子之间碰撞加剧，颗粒凝并速率增大，粒子间易发生凝并长大
纳米光触媒是指在光照下，自身不发生化学变化，却可以促进化学反应的物质，其功能就象光合作用中的叶绿素。锐钛型纳米TiO2为主要成分的超活性HG-A-001是主要的光触媒材料，当其吸收太阳光或其他光源中的能量后，粒子表面的电子被激活，逸离原来的轨道，同时表面生成带正电的空穴。逸出的电子具有强还原性，空穴则具有强氧化性，两者与空气中的水气反应后会生成活性氧和氢氧自由基。活性氧、氢氧自由基能将大部分有机物、污染物、臭气、细菌等氧化分解成无害的二氧化碳和水。
纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，用于环境净化，自清洁材料，新能源，癌症医疗，率抗菌等多个领域。
本文主要介绍纳米光触媒HG-A-001在日光下水溶液的正确使用方法：
（1） 二氧化钛光触媒HG-A-001为粒径大小约为5纳米，制成中性水溶液后为不发生沉淀的澄清液体，长时间放置会不发生沉淀是合格的光触媒溶液具备很好光催化作用。
（2） HG-A-001溶液喷涂在瓷砖，墙面，玻璃，金属，塑料等表面，水分干燥后纳米颗粒会密着在表面，不会有剥落现象。
（3） HG-A-001不适合直接喷涂在空气中，以免形成的粉尘吸入人体，对肺部造成危害。
（4） HG-A-001光触媒溶液并非消毒水，因此不适合直接喷在身上，以免因皮肤附着性不佳，造成纳米粒子剥落，因而吸入肺部造成危害。
（5） HG-A-001配合照射紫外光效果会更好，因此若喷涂在室内，应打开窗户，让日光照射进来。若是没有日光照射的室内或夜晚，可以使用家用捕蚊灯照射，以加强紫外线来源，一般白炽灯也含有较低强度的紫外光来源，但近距离照射，光触媒效果会更好。
本公司，是一家以主营净化汽车尾气祛硫去氮除甲醛纳米二氧化钛,纳米钛,净化汽车尾气钛,去除甲醛钛企业。上海汇精亚纳米新材料有限公司与国内的超细材料研究机构合作，利用资源优势，采用高科技生产工具工艺，生产出万吨级新型功能性填充料：陶瓷微粉、晶须硅、白色微珠、漂珠、空心微珠、高纯二氧化硅、空心玻璃微珠、反光玻璃微珠、纳米二氧化钛、纳米氧化锌,纳米二氧化硅等，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、陶瓷、环保、化妆品、玻璃等行业。
汇精公司在凤阳设有二万吨硅材料生产基地，生产各种型号精制石英砂、硅微粉、超细煅
