纳米银在纺织业中的应用
2019-03-07 09:03:45
纳米材料因为其共同的表面效应、体积效应、量子尺度效应和微观地道效应等，而呈现出许多奇特的物理、化学性质，已在化工、纺织、轻工、电子、生命科学、医学等研讨范畴呈现出极其重要的运用价值。将纳米材料运用到纺织品功用收拾范畴，开发多功用、高附加值的织物，将会在未来的纺织职业发明巨大的经济、社会效益。纳米银作为一种正在深入研讨并迅速发展的新式纳米材料，以其广谱耐久的抗菌功用/抗电磁辐射功用/导电功用及吸收部分紫外线等功用，在纺织业中具有宽广的运用远景。
1 . 在天然纤维纱线和织物的运用
天然纤维制成的织物自身具有杰出的吸湿性，且多为多孔性纤维，能为细菌成长供给满足的水分，一起周围环境也可为细菌成长供给氧气，促进细菌的繁衍。纳米银具有广谱耐久的抗菌功用，现在，关于纳米银在天然纤维中的抗菌运用首要是针对纱线和织物，抗菌功用首要是通往后收拾取得。
纱线的纳米银抗菌收拾一般是针对棉纱或羊毛，如局静霞在选用对棉纱进行膨化预处理的基础上，选用鞣酸复原银溶液在纤维的微隙间载入纳米级银颗粒，使纳米银颗粒与纤维间经过配位键作用负载于纱线上，然后赋予载银棉纱以杰出的抗菌性和耐洗性。PantheaSepahiRad在酸性条件下运用纳米银溶胶和酸性染料，对羊毛纱线一起进行染色及抗菌收拾，不只能够进步羊毛纱线的上染率、色牢度以及柔韧性，并使羊毛纱线具有杰出的抗菌性。
据报道，现在也有学者运用织物自身所具有的复原性及稳定性，在织物上原位复原纳米银粒子，然后使织物取得杰出的抗菌耐洗性。如马廷方运用纤维素大分子自身的复原性和涣散性原位复原溶液，制得纳米银抗菌棉织物，具有优秀的抗菌作用及耐洗刷功用，经20次循环洗刷后，抗菌织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍别离高达98.5%和94.3%。MajidMontazer等也成功地运用纤维素的复原性及稳定性复原托伦斯试剂(银溶液)组成纳米银，经纳米银处理后的织物循环水洗30次后，抗菌功用简直不变。
此外，还有学者将纳米银与其他物质复配，运用无机-有机复配办法或无机-无机复配办法，制备得到如纳米银/聚糖季铵盐(HACC)、纳米银/二氧化钛等复配物，再对织物进行浸轧收拾，取得具有多重成效的功用性纺织品。王海云以无机-无机复配办法制备了载银纳米TiO2抗菌剂，并将其用于棉织物的收拾，使棉织物取得了银离子溶出抗菌和TiO2光催化抗菌的两层灭菌功用，且两种抗菌作用相互促进，使得抗菌作用远优于含量相同的单一抗菌剂。
2. 在组成纤维及其织物中的运用
锦纶、腈纶、涤纶等3 类组成纤维运用广泛，现在，纳米银在组成纤维中的运用研讨首要也是针对这3类纤维和织物。组成纤维功用性面料的制造首要有纺制功用性纤维和后收拾两种办法，详细包含共混纺丝法、浸渍(轧)法和磁控溅射法。直接纺制的功用性纤维作用耐久，但技能杂乱，本钱较高;运用收拾剂简略便利，适用于大多数纤维纺织品，本钱较低，但耐洗性等相对较低。
2.1 共混纺丝法
共混纺丝法是在纤维制造进程中添加纳米银粒子共混纺丝制成纤维，然后使终究的织物具有相应功用，共混纺丝加工进程对环境无污染，运用广泛。张华选用超细汉麻杆芯粉体制备纳米银颗粒，纺制成抗菌型多功用锦纶，当粉体添加份额为2%时，锦纶纤维不只具有优异抗菌性、强度高、弹性好的特色，还具有远红外发射、负氧离子开释的才能，可纺性亦满足要求。赵妍选用T-丙基三乙氧基硅烷处理过的载银纳米氧化锌抗菌剂与涤纶共混制得抗菌涤纶母粒，将其参加到涤纶皮层中，纺丝制得皮芯型抗菌涤纶，这种纤维具有优秀的抗菌功用，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的灭菌率均为99%以上，但处理后纤维的强度略有下降。
2.2 浸渍(轧)法
共混纺丝法尽管环保，但调制可纺性纺丝液具有必定难度。相比之下，浸渍(轧)法工艺比较简略。俞巧珍经过浸渍法将纳米银粒子处理到涤纶织物上，研讨了其对织物抗静电功用的影响，发现纳米银处理能有用进步涤纶织物的抗静电才能;且不同的处理办法对织物的影响不尽相同，如纳米银粒子处理和染色一起进行的一浴法作用显着优于染色后再收拾的二步法。更有研讨者探讨了一种新式收拾办法，使纳米银颗粒经过化学键合力结合在纤维表面，这样纳米银与纤维的结合更为结实。如，吴之传将腈纶部分偕胺肟化，使纤维表面带有螯合基团，可络合上银离子，再用复原银离子，即得到纳米银复合腈纶，这种纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的灭率超越99.99%，抗菌功用杰出，而且纤维原有的物理功用无显着改变。
2.3 磁控溅射法
为防止浸渍(轧)法存在的废液处理问题，有研讨者选用射频磁控溅射法在织物表面溅射纳米银膜。磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气，在阴极(柱状靶或平面靶)和阳极(镀膜室壁)之间施加直流电压，使氩气电离，氩离子被阴极加快并炮击阴极靶表面，将靶材表面原子溅射出来堆积在基底表面上构成薄膜。此法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层细密均匀等长处。
3. 在工业用纺织品中的运用
纳米银在工业用纺织品中的运用目标首要为非织造布、层压复合织物和复合材料。
3.1 在非织造布中运用
运用纳米银对非织造布进行收拾，可使其取得抗菌功用及抗电磁辐射功用，然后能够广泛运用于医疗、卫生、轿车内饰、电磁屏蔽材料等范畴。与组成纤维相似，非织造布的纳米银收拾办法也包含共混纺丝法、浸渍(轧)法和磁控溅射法，其原理同上所述。洪剑寒在室温下选用磁控溅射法，在涤纶纺粘非织造布表面堆积纳米银薄膜，使织物取得抗电磁辐射功用，且跟着纳米银膜厚度的添加，对电磁波的屏蔽作用增强。该办法扩展了非织造布的运用范畴，可用于开发抗静电材料、导电材料、电磁屏蔽材料和纤维传感器。安信纳米生物科技有限公司以非织造布为承载纳米银的载体，将纳米银抗菌剂高度均匀地涣散植入纺丝液混纺丝，使织物取得较高的稳定性以及抗菌功用和耐洗刷功用，进而开发了纳米银抗菌水刺非织造布卷材及纳米银抗菌针刺非织造布卷材。前者最广泛的运用范畴是制造医疗卫生用品，如纳米银抗菌口罩、抗菌湿巾、医用床布、医用抹布等;而后者的商场运用也非常宽广，例如轿车车厢/室内空调抗菌过滤介质、服装衬布、抗菌鞋垫、鞋材等。
3.2 在层压复合织物中运用
层压复合织物是民用运动服、防寒服、户外工作服、军用作战服、劳作防护服等产品的抱负材料。复合层压织物的纳米银收拾首要是经过浸渍法或许共混纺丝完成。浙江理工大学的研讨者选用含有纳米银粒子为抗菌改性剂的十字异形截面聚酯纤维材料作为织物的外层，吸湿性较好的精梳棉纱作为织物的内层，运用织物组织结构的改变，结合先进的后收拾工艺，使面料具有吸湿、排汗、抗菌等多项功用。
3.3 在复合材料中运用
银/聚合物纳米复合材料在具有纳米银和聚合物的优秀特性的一起，还赋予材料一些新的功用，然后使其在纺织、电子学、生物医学等许多范畴具有宽广的运用远景。银/聚合物纳米复合材料的制备办法首要是原位法，详细又分为原位聚合法和原位生成法。
原位聚合法是首要组成出纳米银粒子，再将其与聚合物单体混合均匀，引发聚合。PaulaAZapata等经过原位聚合的办法，首要运用化学复原法制备纳米银粒子并参加改性剂(油酸)使得纳米银与聚乙烯(PE)的附着力增强，选用茂金属作为催化剂，引发纳米银聚乙烯复合物的组成。制得的PE/Ag-NPs抗菌功用显着进步，使其在家电、日用品、以及建材和室内装饰材料中得到广泛运用。
原位组成法是在聚合物中原位生成纳米银粒子，再构成复合微粒，以此制备复合材料。NarendraSingh等在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)存鄙人，用过氧甲酰引发甲基酸甲酯(MMA)聚合，在系统中参加并使之复原，得到纳米银粒子均匀涣散在聚合物中的复合微粒，并制得PMMA/Ag-NPs复合膜，膜的稳定性得到了进步。相同，也有学者运用纳米银复配物收拾复合材料，不只进步了复合材料自身的热稳定性，其抗菌功用较单一纳米银抗菌剂收拾也有所进步，一起还具有必定的光催化作用。
4. 结束语
纳米银作为一种新式材料，被运用于许多范畴，其间尤以纺织业与人们日子休戚相关，引起了许多研讨者的爱好。现在，纺织业运用纳米银首要是为了取得抗菌、抗静电、抗电磁辐射等功用。跟着人们对纺织产品的要求进步，纳米银将会越来越多地被运用于功用性面料，其在纺织业中的运用远景将会愈来愈宽广。
有色金属六项国家污染物排放标准进行修改完善
2019-05-27 10:11:36
遵循《中华人民共和国环境维护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，执行国务院批复施行的《要点区域大气污染防治“十二五”规划》的相关要求，维护和改进生态环境，保证人体健康，我部决议对《铝工业污染物排放标准》（GB 254652010）、《铅、锌工业污染物排放标准》（GB 254662010）、《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB 254672010）、《稀土工业污染物排放标准》（GB 264512011）和《钒工业污染物排放标准》（GB 264522011）等六项国家污染物排放标准进行修正完善，拟定了上述六项标准的修正单，并由我部与国家质量监督查验检疫总局联合发布。 上述六项标准的修正单自发布之日起施行。 上述六项标准的修正单由我国环境科学出书社出书，标准内容可在环境维护部网站（bz.mep.gov.cn）查询。 特此布告。 (此布告业经国家质量监督查验检疫总局田世宏会签) 附件 1.《铝工业污染物排放标准》（GB254652010）修正单 2.《铅、锌工业污染物排放标准》（GB254662010）修正单 3.《铜、镍、钴工业污染物排放标准》（GB254672010）修正单 4.《镁、钛工业污染物排放标准》（GB254682010）修正单 5.《稀土工业污染物排放标准》（GB264512011）修正单 6.《钒工业污染物排放标准》（GB264522011）修正单环境维护部 2013年12月27日 发送各省、自治区、直辖市环境维护厅（局），新疆加工建设兵团环境维护局，辽河维护区管理局，环境维护部环境标准研究所。
硝酸银电解液的制备
2019-03-06 09:01:40
制造电解液，一般是运用含银99.86～99.88%以上的电解银粉或附近纯度的化学精粹银。将银粉置于耐酸瓷缸中，先加适量水湿润后，再分次参加硝酸和水，在自热条件下使其溶解而制得。某厂生产中，每批造液运用银粉40kg，配入工业纯硝酸40～45kg，水25～30kg。因为硝酸的激烈氧化，会放出很多的氧化氮和热，为防止氧化过火激烈形成溶液的外溢，硝酸应选用小流量接连参加或连续小批量参加的方法。当或许呈现外溢时，便参加适量自来水冷却之。待加完硝酸和水，反响逐步缓慢后，用不锈钢管刺进缸内，直接通蒸汽加热并拌和以加快溶解。银粉彻底溶解后，持续通入蒸汽以赶除过量的硝酸。一次造液进程约需4～4.5h。最终加水弥补至60L，溶液含银约600～700g∕L，硝酸小于50g∕L。再加水稀释至所需浓度供作电解渡用，或直接将浓液按核算量弥补于电解进程中。
造液作业通常在硬塑料的通风柜中进行，产出的很多氧化氮气体，经过塑料烟囱经洗气后排出。
国内外的一些工厂，也有用含银较低的银粉或许租银合金板及各种不纯银质料造液的。但因杂质含量高，需常常替换电解液。
纳米钛白粉的制备方法---醇解法
2019-02-13 10:12:38
中国专利CN1097400A中介绍过这种办法，它是把TiCl4参加液体白腊或120号汽油与的混合溶剂中，参加乙醇，一起通，反响压力0.2MPa左右，反响温度45℃，待溶液的pH值到达8~10时停止反响，过滤后参加添加剂进行水解，别离有机相后，用真空枯燥或冷冻枯燥后煅烧、破坏即为纳米TiO2制品。醇解法出产纳米工艺流程如下图所示。
纳米钛白粉的制备方法---胶溶-萃取法
2019-02-13 10:12:38
胶溶-萃取法为相搬运法的一种，其化学原理如下。
沉积反响 TiO2++OH-→TiO(OH)+
TiO(OH)++OH-→TiO(OH)2↓(白色沉积)
胶溶反响
TiO(OH)2(沉积)+H+→TiO(OH)+H2O(溶胶)
热处理 TiO(OH)2→TiO2+H2O
胶溶-萃取法出产纳米TiO2工艺流程如下图所示
向TiOSO4水溶液中参加碱性水溶液，生成TiO2水合物沉积，再加酸使其变成带正电荷的通明溶胶。参加阴离子表面活性剂如十二烷基磺酸钠，使溶胶粒转化成亲油性的聚集体。然后参加有要溶剂，剧烈振动，使胶体粒子转入有机相中，得到有机溶胶，再经回流、减压蒸馏和热处理即得纳米TiO2粉体。用这种方法制得的纳米级TiO2，分散性好，通明度高，但工艺流程长，出产成本高。
简述石英纳米粉体的机械法制备
2019-01-04 09:45:31
纳米科技是20世纪80年代末期诞生并正在崛起的新科技。纳米微粒具有许多优良的特性，如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应四大效应。现代许多工业领域，如精细化工、催化剂、高级磨料等,都需要粒度极细、分布均匀、高纯度的纳米粉体作原料，纳米技术也被公认为是21世纪最有前途的高新技术。
石英是储量丰富的非金属矿，莫氏硬度为7，具有强耐酸性，极好的电绝缘性。石英纳米粉是纳米材料的一种，通过对石英砂材料的纳米化，可以改善材料的性能，提高附加值。石英纳米粉的应用范围十分广泛，几乎包含所有原石英粉体的应用行业，在电子封装材料、高分子复合材料、塑料、涂料、橡胶、颜料、陶瓷、胶粘剂、玻璃钠、药物载体、化妆品及抗菌材料等领域，已经成为传统产品升级换代的新型材料。目前，获得纳米粉体的途径主要有两种，一种是物理或化学反应的方法，由化工原料经蒸发、冷凝、溶胶、气相沉淀、凝胶等过程制得。这类方法有纯度高、粒度细和粒径分布窄等优点，但是产量低、工艺复杂、耗能较大，无法直接利用天然原料。另一类是机械制备法，主要是机械破碎，包括高速冲击式磨机、气流磨、胶体磨、砂磨机等各种粉碎设备及作为配套设备的精细分级设备。
制备石英纳米粉最简便、又能大大降低生产成本的是通过机械法直接将石英砂材料粉碎纳米化。李世强等人采用高能球磨法制备石英纳米粉。实验证明，随着颗粒的细化，其粉碎难度也急剧增大。要想破碎至纳米级需要消耗巨大的能量。
由于石英硬度较大，研磨中要采用硬度更大的研磨介质。即使如此，研磨中也难以避免带来杂质污染。王尉和等人采用高温煅烧使适应破碎的原理结合球磨法制备石英纳米粉。降低了石英研磨难度，大大提高了磨矿效率，减少了磨矿中研磨介质对原料的污染及机械磨损，提高了产品的纯度。证明高温煅烧与高能球磨相结合是一种经济可行的高纯石英纳米粉制备方法。王瑛玮等人采用自行研制的离心强制循环超细粉碎设备, 制备出了纳米粒级超细石英粉体。在粉体细度方面的效果，效果明显优于行星式球磨机。
石英纳米粉是极具潜力的新材料，其大规模、低成本的制备及应用是当前行业研究的热点之一。12月12-13日，中国粉体网将在安徽省凤阳国际大酒店举办“2017石英砂精细加工及应用技术交流会”，200多位专家、学者、企业家将一同探讨关于石英砂提纯、精细加工技术等问题。大会热诚欢迎国内石英砂业界企业代表、技术人员积极参会。
纳米铝的应用及其制备方法研究进展
2019-02-28 10:19:46
介绍了纳米铝的运用及其制备办法。纳米铝首要运用于火箭推动剂、火添加剂和太阳能电池板的铝背 场。制备纳米铝的办法首要有蒸腾冷凝法、线爆破法、机械化学法、脉冲激光剥蚀法、电弧放电法和溶液化学法等。尽管纳 米铝在运用方面具有很重要的价值，但是现在的制备办法本钱贵重、产值小，限制着纳米铝运用方面的开展。因而，开展新 型的低本钱、产值大的纳米铝制备办法具有极其重要的含义。 导言 纳米铝作为一种新式材料，首要运用领域有三 个方面，包含火箭推动剂、火、太阳能电池铝背 场。这三个方面关于国家的军事和经济开展具有 十分重要的含义。纳米铝的大规模制备和运用研 究联系到我国国防建设的开展和高科技产品的开 发。本文总述了纳米铝的详细运用方面及其首要 的制备办法。从国内和国外的研讨工作来看，纳米 铝的制备研讨论文十分少，所用的办法首要局限于 法和电弧放电法，化学法首要有两种，包含机械化 学法和溶液化学法。 1纳米铝的运用 1．1纳米铝在火箭推动剂中的运用方面研讨状况 及发展 铝的含量金属元素在地壳中占有了第二的位 置，仅次于铁的含量。在日常日子中，各种铝制品 现已被人们很多运用。更值得注意的是，由于铝的 密度高，耗氧量低，有高的焚烧焓，使得在固体推动 剂中可以有较高的铝粉含量，对进步比冲的效果相 当显着。再加上原材料丰厚，本钱较低，因而作为 能量材料的添加剂被广泛运用在火箭推动剂中。 与普通铝粉比较，纳米铝粉具有焚烧更快、放热量 更大的特色，若在固体燃料推动剂中添加1％质量 比的超微铝或镍颗粒，燃料的焚烧热可添加1倍 ¨]。国外有研讨报导，在HTPB复合推动剂中，加 入20％Alex(ARGONIDE公司产品纳米铝粉)，与 相同含量普通铝粉比较较，焚烧速率可以进步 70％[引。 1．2纳米铝在火中运用方面研讨状况及发展 在中参加高热值的金属粉末是进步 作功才能的途径之一。含铝作为一类高密度、 高爆热、高威力，已被广泛运用在水中武器和 对空武器弹药中J。纳米铝与其他的金属氧化物 纳米材料自拼装后焚烧速度可到达1500—2300 m／s，冲击波较大可以到达3马赫。这种纳米尺度 的“智能”可望将靶向药物输送到癌细胞，同 时不损害健康细胞J。这种由纳米铝粉与金属氧 化物合作成功的高能，由于其表面积要比惯例 铝热剂粉末大得多，因而它可以供给适当于现有火 药推动剂十倍高的焚烧速度。 1．3纳米铝在太阳能电池中的运用方面研讨状况 及发展 跟着现在太阳电池的材料以及制造水平的不 断进步，太阳能电池的少子寿数也不断的添加，即 少子的涣散长度不断增加，当少量载流子的涣散长 度与硅片的厚度适当或超越硅片厚度时，背表面的 复合速度对太阳电池特性的影响就很显着。从现 在的商业太阳电池来看，为了下降太阳电池的成 本，进步功率，出产供应商也在不断地减小硅片的厚 度，以下降原材料的报价。因而，为了进步电池的 功率，有必要考虑下降电池背表面的复合速度，进步 长波光谱呼应。所以铝背场的好坏将直接影响到 太阳能电池的输出特性’7J。颗粒小，铝浆与硅片 触摸较好，颗粒大，有的区域与硅表面问存在着较 大的空地，存在空泛，铝浆与硅片触摸较差，这就使 得有些区域没有构成铝背场。所以铝浆的颗粒大 小关于铝背场的构成和质量都有着很重要的联系。 铝颗粒越小，熔点越低，越易于在必定温度下和硅 基材料构成硅铝复合层，越有利于铝背场的构成并 改进太阳能电池的输出特性。因而，制备纳米级的 要的含义。 2纳米铝制备办法方面研讨状况及发展 2．1蒸腾冷凝法 蒸腾冷凝法是物理办法制备纳米微粒的一 种典型办法。在真空下充人纯洁的惰性气体(Ar， He等)，高频感应加热使质料铝锭蒸腾，发生铝蒸 气，惰性气体的活动驱动蒸气向下移动，并挨近冷 却设备。在蒸腾进程中，铝蒸气原子与惰性气体原 子磕碰失掉能量而敏捷冷却，这种有用的冷却进程 在铝蒸气中构成很高的局域过饱和而均匀成核，在 挨近冷却设备的进程中，铝蒸气首要构成原子团 簇，然后构成单个纳米微粒，纳米微粒随气流经分 级进入搜集区内而取得纳米粉末。这种办法耗能 大、本钱高、粒径难以操控、产品安稳性差。 2．2线爆破法 线爆破法¨是别的一种物理法，首要将爆破 室抽至较高的真空，然后向爆破室充人必定压力的 高纯氩气。调理高压至34kV，向储能器充电3O kV，使整个体系处于安稳状况。经过送丝设备将直 径为0．3mm的铝丝送入爆破室，操控A1线爆破频 率为3O次／min。经过等离子体放电使铝丝在瞬间 爆破，构成高涣散的纳米铝粉，然后将纳米铝粉收 集后在氮气的维护下进行原位包装。这种办法制 备纳米铝粉的粒径一般在100nm以上，很难做到 粒径更小，一起这种办法的出产值很小，难以满意 日益扩展的商场需求。因而，寻求一种新式的办法 制备纳米铝粉将会为太阳能电池商场、军工国防事 业供给新的技能支撑。 2．3机械化学法” 机械化学法选用和金属锂作为反响原 料，边研磨边反响制备纳米铝。所运用的设备是惰 性气体手套箱和球磨机。研磨反响后所得产品经 过有机溶剂硝基甲溶液洗刷，可以除掉 大部分副产品氯化锂。所得纳米铝的均匀粒径为 55nm。由于所生成的纳米铝十分生动，假如运用 与球磨制备纳米铝，则副产品氯化钠 很难除掉。下式为机械化学法制备纳米铝的反响 式： A1C13+3Li—Al+3LiC1(1) AIC13+3Na_Al+3NaC1(2) 这种机械化学法制备纳米铝长处是办法简洁， 操作简略。缺陷是尽管经过长期研磨，也难以保 证一切的质料都可以参加反响，由于固相研磨法毕 竟触摸面较小，无法与均相反响比较。因而，假如 可以寻觅一种均相反响制备纳米铝的办法将会更 有利于产品的纯度、粒度均匀性和规模化出产。 2．4脉冲激光剥蚀法¨ 脉冲激光剥蚀法也是物理法的一种，所选用的 介质是乙醇、或许乙二醇。从把铝材浸人液体 中，要阅历三个过程来制备纳米铝颗粒。一切这些 过程都是在很短时刻内完结的，通常是大约几个毫 秒。首要是激光脉冲加热靶材到沸点，这样就发生 了含有等离子体靶材蒸气原子。接着等离子体绝 热膨胀，较后跟着气体冷却，纳米铝子构成。在冷 却过程，首要是成核，接着经过彼此粘附或许新材 料堆积在上面导致纳米粒子成长。这种组成办法 的影响要素首要有激光波长、激光能量、脉冲宽度、 液体介质类型和剥蚀时刻等。这种制备纳米铝的 办法本钱十分贵重，不适合大规模出产。 2．5电弧放电法 3定论 纳米铝粉的制备研讨多年来首要选用物理 法¨，是由于纳米铝粉十分生动，不但在空气中很 简单被氧化乃至焚烧爆破，并且在溶液中也简单氧 化变成氧化铝，因而，化学办法很难操控较终的产 物纳米铝粉不被氧化。如安在原有制备纳米铝方 法的基础上可以更好地操控纳米铝的尺度，进步纯 度，下降本钱将是未来急需解决的一些问题。
纳米钛白粉的制备方法---水热合成法
2019-01-25 15:50:14
近年来，将微波技术和超临界技术、电极埋弧等新技术引入水热法，合成一系列纳米级陶瓷粉体，使水热法成为最有前景的纳米TiO2合成技术之一。其基本操作是：在内衬耐腐蚀材料的密闭高压釜中，加入纳米TiO2的前体（充填度为60%~80%），按一定的升温速度加热，待高压釜达到所需的温度值，恒温一段时间，卸压后经洗涤、干燥即可得到纳米级的TiO2。水热法为TiO2前体的反应、溶解、结晶提供了一种特殊的物理和化学环境。水热法制备的纳米TiO2粉体具有晶粒发育完整中、原始粒径小、分布均匀、颗粒团聚较少的特点。特别是用水热法制备纳米TiO2，有可能避免为了得到金红厂型TiO2而要经历的高温煅烧，从而效地控制了纳米TiO2微粒间团聚和晶粒长大。水热法合成纳米TiO2的关键问题是设备要经历高温、高压，因而对材质和安全要求较严，而且成本较高。
纳米钛白粉的制备方法---W/O/微乳法
2019-01-25 15:50:14
微乳法制备纳米级TiO2是近年来较流行的方法之一。W/O微乳液是由水、油和表面活性剂组成的热力学稳定体系，其中水被表面活性剂单层包裹形成微水池，分散于油相中，通过控制微水池的尺寸来控制超微颗粒的大小，因为在微水池生成的纳米颗粒的粒径可被微水池的大小有效限制。微乳技术的关键是制备微观尺寸均匀、可控、稳定的微乳液。微乳法有望制备单分散的纳米TiO2微粉，但降低成本和减轻团聚还是微乳法需要解决的两大难题，估计利用微乳法在工业上生产纳米级TiO2还要经历相当长的时间。
液相法的优点是原料来源广泛、成本较低、设备简单、常温反应、无危险性、工艺易控制、便于大规模生产。但是液相法易造成物料局部浓度过高，粒子大小、形状不均匀，而且由于纳米TiO2粒子细小，比表面积大，表面能极高，干燥和煅烧过程易引起粒子间的团聚，特点是硬团聚，使产品分散性变差，影响产品的使用效果和应用范围。
对纳米TiO2粉末，特别是金红石型粉末，进行表面处理，是纳米TiO2工业化生产中必不可少的关键步骤。原因之一是由于纳米TiO2粉末具有极性，在极性介质中易于凝聚，或者说其单位面积的超额自由能升高，表面张力变大，表面结合能升高，促进TiO2粒子发生团聚，此时电动电位比较高。只有使用那些润湿力比固体粒子间的凝聚力大，即液-固界面上的自由能低处理剂进行表面处理，才能使这些TiO2团聚体进一步分散。因此，为了使质来增加润湿力，使液-固界面的自由能进一步降低，双电层增厚，使带相同电荷的TiO2相互排斥，从而提高TiO2粒子的分散度，使其优异性能得以充分发挥；原因之二是纳米TiO2光化性质虽然稳定，但长期暴露在大气中使用时，也有粉化的可能，因此经过表面处理后，可以提高其耐光性耐候性。表面处理的方法以及包覆的程度，直接影响到产品的庆用范围及应用效果。目前惯用的表面处理措施，是其表面包覆一层无机膜或(和)有机膜，以避免纳米TiO2粉末的团聚和提高纳米TiO2的耐光性和耐候性。
纳米碳酸钙的制备方法及其应用的研究进展
2019-01-04 15:16:49
1、国内外纳米碳酸钙的发展状况与展望
1.1 国外纳米碳酸钙的发展状况
纳米级碳酸钙是 20 世纪 80年代发展起来的一种新型超细固体材料。因为纳米级碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了普通碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应，在磁性、催化剂、光热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出优越的性能，因而广泛应用于橡塑、油墨、化妆品等领域。
当今世界上能生产 100nm 以下的碳酸钙主要厂家是：英国的 ICI 公司、法国的 Solvay 公司、美国的矿物技术公司(MTI)、Pfizer公司、王子造纸公司、Resso Wces Casbec 公司、日本的丸尾钙公司、日本的白石公司等。
日本是世界上开发和生产纳米碳酸钙较早和最好的国家，现在已有纺锥形、立方形、锁链形等纳米级碳酸钙产品及改性产品 50 多种;最近 20年英国在汽车专用塑料用碳酸钙中占垄断地位;美国则着重于纳米碳酸钙在造纸和涂料上的应用。
1.2 国内纳米碳酸钙的发展状况
20 世纪 90 年代初，中国生产的超细化活性轻质碳酸钙总体上质量较差，主要表现在两个方面：一是平均粒度较大，产品主要平均粒度为150~500nm;二是国内产品的粒度分布较宽，因而在质量上逊色于平均粒度相同但分布较窄的进口产品。
北京化工大学陈建峰教授采用超重力应用沉淀法(简称超重力)，目前已建立了 3000t/aCaCO 3粉末工业生产线，使中国在该领域从技术产品进口国转变成为技术出口国，具有很大的经济效益和显著的国际影响性。
目前，该技术已转让给新加坡纳米材料科技公司等多家单位。2013 年我国纳米级碳酸钙产量达到 147 万吨，同比增长 14.84%。2014 年 1-6月我国纳米碳酸钙产量达到85 万吨，比上年同期增长 15.76%。
2、纳米碳酸钙的制备方法
2.1 间歇鼓泡法
间歇鼓泡碳化法是目前国内外大多采用的方法，是将石灰乳通过冷冻机降温到 25℃以下，泵入碳化塔，通入 CO 2混合气，在搅拌下进行碳化反应。通过控制反应温度、浓度、搅拌速度、添加剂等工艺条件间歇制备纳米碳酸钙。
该法可以生产普通微细碳酸钙，但也存在着粒度分布不均匀，而且不易控制、粒度不够细化、批次间产品质量重现差、工业放大困难等缺点。
2.2 多级喷雾碳化法
按工艺要求的浓度配制精制的石灰乳悬浮液，加入适量的添加剂，充分混匀后泵入喷雾碳化塔顶部的雾化器中，在高速旋转产生的巨大离心力作用下，乳液被雾化成微细粒径的雾滴;把干燥的含有适量CO 2 的混合气体从塔底部通入，经气体分布器均匀分散在塔中，雾滴在塔内和气体进行瞬时逆向接触发生化学反应产生 CaCO 3 。
经过多级喷雾碳化法制备的 CaCO 3 产品的粒度细小且均匀，平均粒径在 30~40nm范围内，微粒晶型可以调节控制。此法生产能力大，产品质量稳定，能耗低，投资较小。
2.3 喷射吸收法
喷射吸收法是由中南工业大学满瑞林等研究的一种工艺，这工艺是将窖气通过降温降尘后，经风机送入喷射碳化器中，再用浆液泵把石灰乳送入喷射碳化器中，在碳化器狭窄的喉管处，窖气与石灰乳高度分散，相互剪切混合，因此具有很大的气液接触面积。该工艺具有投资少、设备简单、碳化效率高、维修方便、能耗低等优点。
2.4 超重力法
超重力法是利用离心力使气-液、液-液、液-固两相，在比地球重力场大数百倍甚至上千倍的超重力场条件下的多孔介质中产生流动接触，产生巨大的和快速的相界面，使微观混合速率得到了极大的强化。
CaCO 3成核过程和生长过程分别在两个反应器中进行，与传统的碳化法所采用的工艺相比较，这种组合工艺确保结晶过程满足较高的产物过饱和度、产物浓度空间分布均匀、所有晶核具有相同的生长时间等要求。
3、纳米碳酸钙的应用
3.1 在橡胶工业中的应用
碳酸钙是橡胶工业中使用得最早，用量最大的填充剂之一。纳米碳酸钙由于其具有超细、超纯、表面改性的特点，在橡胶中具有空间立体结构，又具有良好的分散性，可提高材料的补强性能、拉伸性能及抗老化性能。橡胶工业用的纳米碳酸钙产品要求粒子微细化、表面活性化、易分散。
3.2 在造纸中的应用
目前对纳米碳酸钙的研究证明，加入了碳酸钙的纸张，纸张的老化现象有明显的改善，对紫外线具有一定的吸收性，纸张不易发黄，不易发脆，且具有较好的隔离性。
碳酸钙在纸张中可作填料或涂布颜料，它能提高纸的不透明度、增加纸的吸墨性能、使成纸柔软更有光泽。纳米碳酸钙目前主要应用于女性卫生品、婴儿尿布、纸巾等中。
3.3 在塑料行业中的应用
添加纳米碳酸钙可以提高塑料制品尺寸的稳定性、硬度和刚性，可以改善塑料的流变性能，提高塑料制品的耐热性。然而普通碳酸钙对塑料只能起到填充剂的作用，其添加或多或少地降低塑料的抗张强度，使塑料伸长率降低，所以用在塑料里面的纳米碳酸钙都需要进行表面活化处理，才能很好地起到功能材料的作用，改善塑料的性能。
3.4 在涂料中的应用
纳米碳酸钙填充于水性涂料中，具有白度高、涂膜光滑等优点，其空间位阻效应，在制漆中能使配方中密度较大的立德粉悬浮，起到防沉降作用。制漆后，漆膜白度增加，光泽度高，而遮盖力却不降低，这一性能使其在涂料工业被大量推广应用。
另外，利用其存在的“蓝移”现象，将其添加到胶乳中，能对涂料形成屏蔽作用，达到抗紫外老化和防热老化的目的，增强涂料的隔热性。
3.5 在油墨工业中的应用
纳米碳酸钙作为树脂性油墨的填料，具有稳定性好、适应性强、光泽度高、不影响印刷油墨的干燥性能等优点，可代替较贵的胶质钙。
用于高档油墨，可以提高油墨的附着力，减少油墨对机械的磨损，适于高速印刷。用于油墨中的纳米碳酸钙一般要经过活化处理，晶型为球型或立方型最好。
3.6 在日化和医药化工行业中的应用
纳米碳酸钙也可作为高档化妆品、香皂、洗面奶、儿童牙膏等日化产品的填料;在制药化工中是培养基中的重要成分和钙源添加剂，在止痛药和胃药中也有一定的药理作用，作为微生物发酵缓冲剂而应用于抗生素的生产。
4、展望
从近几年来纳米碳酸钙行业发展来看，企业不断洗牌整合，一些落后和不合理的工艺技术被淘汰;国内现在还没有出现较大规模的大型企业，市场的集中度不够，市场中产品混乱、价格恶性竞争无法避免。还要顺应市场规律，行业分布在地域性方面得到集中，技术和人才也得到相对集中。
期望行业中出现较大规模的企业，年产量和销量能达到10-20万吨，这样才有实力和国外公司站在同一平台上竞争，还要加大技术创新的投入，提高企业自身研发和创新力量，使行业的高端技术进入世界领先水平，并在国际高端产品市场占有一席之地。
中国的经济和社会在持续高速发展，工业技术等方面和发达国家之间的差距越来越小，有足够的理由认为中国的纳米碳酸钙行业会赶上并赶超世界发达国家。
纳米银线
