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纳米钒粉
纳米钒粉
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。
粉体课堂 · 标准篇：纳米碳酸钙
2019-03-08 09:05:26
本标准适用于纳米碳酸体材料。该产品首要用于橡胶、塑料、密封胶、胶黏剂、涂料和油墨等。
纳米碳酸钙是20世纪80年代发展起来的一种新式超细固体粉末材料，其粒度介于0.01~0.1μm之间。因为纳米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度效应、小尺度效应、表面效应和微观量子效应。
分子式：CaCO3
相对分子质量：100.09(按2007年世界相对原子质量)
外观：白色粉末
晶型：方解石、文石、球霰石、非晶态
描摹：立方形、近球形、纺锤形、棒形、链状、针状
纳米碳酸钙的要求
表1 要求橡胶、塑料用纳米碳酸钙
表2 橡胶、塑料用纳米碳酸钙引荐目标密封胶、胶黏剂用纳米碳酸钙
表3 密封胶、胶黏剂用纳米碳酸钙引荐目标胶印油墨用纳米碳酸钙
表4 胶印油墨用纳米碳酸钙引荐目标涂料用纳米碳酸钙
表5 涂料用纳米碳酸钙荐目标
纳米碳酸钙粉体表面改性研究进展
2019-03-06 10:10:51
导读纳米碳酸钙因为具有较大的比表面积和很高的表面能， 在有机基体中极易发作聚会， 且其表面有许多羟基和表面亲水疏油， 与非极性或弱极性物质的亲和性较差， 致使有机基体和无机填料之间的相容性较差， 纳米材料的优势得不到应有的发挥。一般来说， 纳米材料的表面改性或许复合能够从3 个方面衍生基底材料特性： 1） 相容性， 不管何种改性， 有必要有利于改进材料的物理、化学或许生物运用方面的相容性： 如表面的亲水亲油性或疏水疏油性， 生物相容性等； 2） 调控材料表界面的物理化学特性， 如改进表面的吸附、键合偶联、催化等方面的特征； 调理材料在光、电、磁、热等方面的特性等； 3） 改进或附加延伸材料的运用特性，如机械强度、延展性、阻隔性等特性。近年来， 国内一些学者如盖国胜等针对纳米碳酸钙等粉体改性提出了新的观念， 粉体改性本质是在微观上构成复合材料内部的应力会集与损坏的棱角钝化。对纳米碳酸钙进行改性， 表面尖利棱角被包覆的纳米颗粒层钝化， 平坦润滑的解理面也因纳米颗粒层的堆积而变得粗糙。其表面既具有纳米颗粒的优异特性， 又改变了微米级矿藏颗粒的表面特征。经过对纳米碳酸体改性一则能够下降成本， 二则能够改进其原有功能， 如进步刚度、拉伸强度、导热性等。图1 给出了不同改性剂改性纳米碳酸钙的原理结构示意图。图1不同改性剂改性纳米碳酸钙结构图纳米碳酸钙的改性途径一般首要选用接枝、偶联反响， 即在纳米碳酸钙表面接上必定的有机基团（如羧基等）， 偶联剂、表面活性剂等， 可改进碳酸钙的亲水亲油性， 或许在其表面包覆必定的细密层或膜层（如聚合物， 无机物， 氧化物等）， 改性后的纳米碳酸钙往往均匀粒径变小， 散布变窄， 有利于促进聚会粒子的涣散和细化， 下降其表面能， 接触角增大， 使其表面具有亲油性， 可进步其在油性介质中的涣散性。改进其与有机基料之间的潮湿性和结合力， 最大极限地进步材料的功能和填充量。常用于碳酸钙表面处理的改性剂首要有无机物、表面活性剂、偶联剂、聚合物等。图2 罗列出了比较典型的不同改性剂对纳米碳酸钙改性后的SEM 图。图2 不同的纳米碳酸钙改性后的SEM 图1无机物改性纳米碳酸钙呈弱碱性， 耐酸性较差， 必定程度上约束了其运用范围， 选用无机物对纳米碳酸钙进行表面改性， 可将其表面包覆构成完好而细密的包覆层， 强度较大， 因为表面包覆层的空间位阻效果和朝向外侧基团的憎水效果使得氢离子无法接触到内层的碳酸钙粒子。一方面能够改进纳米碳酸钙的涣散性， 且活化度进步， 简直可接近100%， 另一方面能够明显进步其耐酸性， 扩展运用范围。常运用的这类无机物有无机盐、铝酸、铝酸盐、明矾、盐、酸碱、无机粒子等。Wu 等用铝盐（包含硫酸铝、硫酸按铝、轻基、聚合及其水合物或混合物） 处理碳酸钙， 改性后的碳酸钙具有较好的耐酸性， 可在中性或酸性造纸中用作填料。杨金鑫等以简略的机械法和表面化学修饰相结合， 成功地制备除了具有“草莓” 结构且疏水功能杰出的纳米碳酸钙／二氧化硅复合粒子， 粒径散布均匀， 聚会粒子削减， 有效地进步了其涣散功能。Kim 等用水合（H2SiF6） 改性碳酸钙， 因为碳酸钙呈弱碱性，改性后碳酸钙表面掩盖有无定形硅（Si） 和氟化钙（CaF2） 的混合物， 构成强度较大的细密膜层， 比较未改性前， 极大地增强了碳酸钙的抗酸性， 有望用于pH 值为6.0 左右的弱酸性阳极电泳漆。2表面活性剂表面活性剂包含脂肪酸、树脂酸及其盐类，阴 阳离子、非离子型表面活性剂及高分子表面活性剂等。其分子的一端为长链烷基， 结构与聚合物分子类似， 因此和聚合物烯烃等有机高聚物有必定的相容性。分子的另一端为羧基、醚基等极性基团， 能够与碳酸钙粒子表面发作物理化学吸附或化学反响， 掩盖于填料粒子表面， 构成一层亲油性结构， 与填料和树脂有杰出的相容性， 大幅度下降了聚合物粘度， 改进涣散性和进步添加量。现在运用较多的表面活性剂有脂肪酸（盐） 和磷酸酯（盐）。Jea 等用硬脂酸改性碳酸钙， 调查了其对聚复合物流变性的影响。结果表明： 硬脂酸可下降填料表面与树脂间的界面效果力。改性后的碳酸钙进步了聚的冲击韧性和拉伸强度。3偶联剂偶联剂分子中的一部分基团可与矿藏表面的各种官能团反响， 构成强有力的化学键， 另一部分基团可与有机高分子材料发作化学反响或物理环绕，借助于这一偶联剂的单分子层的“架桥” 效果， 从而将矿藏与有机体两种差异很大的材料牢固地结合起来。现在用于纳米碳酸钙的偶联剂首要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂及铝酸酯偶联剂。Domka等选用四异十八烷酰钛酸酯改性碳酸钙， 改性后的碳酸钙可使丁二烯-乙烯橡胶的拉伸强度添加近100%。进步了复合材料的归纳功能。刘立华等用铝酸酷偶联剂湿法改性纳米碳酸钙， 改性后其比表面积增大， 亲油性和在有机相中的涣散性明显进步， 添加于有机硅密封胶中可增强其流变功能。近年来， 跟着高分子材料的开展， 大分子偶联剂又成为一大研讨热门。它是一种新式高效的偶联剂， 国内外对此研讨报导也接二连三。徐伟相等为进一步改进HDPE /纳米碳酸钙系统的功能， 选用一种大分子偶联剂（聚合物型涣散剂） 对纳米碳酸钙进行表面处理， 处理使得填充系统有杰出的归纳功能， 且开裂伸长率明显进步， 加工功能也得到极大改进， 必将引起更多的重视。
带您领略神奇的纳米涂层粉体材料
2019-03-07 11:06:31
现象给了科学家无限的幻想与构思，许多学者研讨把纳米技能与表面工程进行交融。今日小编就来叙述一下纳米涂层粉体材料。
什么是纳米涂层粉体材料?
纳米涂层粉体材料到底有多奇特?
紫外线屏蔽纳米TiO2、纳米ZnO和纳米SiO2均为白色、无毒、无臭的无机氧化物粉体。它们都有很强的屏蔽(或吸收)紫外线才能，并能进步涂料的抗老化才能和耐候功能。热障涂层纳米航空发动机的“心脏病”问题就一向困扰着我国航空工业。2000年，在美国纳米材料公司工业化了第一个产品——纳米铝钛粉涂层粉体材料，现在这家公司的产品专门直销美国海军使用。热障涂层技能是世界各国航空推动方案的关键技能之一，有巨大的使用远景。
热障涂层(TBC)首要使用在飞机发动机、涡轮机和汽轮机叶片上，用以维护高温合金基体免受高温氧化和腐蚀，起到隔热、进步发动机进口温度和进步发动机推重比效果的一种陶瓷涂层材料。、纳米ZnO和纳米SiO2均为白色、无毒、无臭的无机氧化物粉体。它们都有很强的屏蔽(或吸收)紫外线才能，并能进步涂料的抗老化才能和耐候功能。工信部2014年发布了工业强基专项要点方向，在提及高端配备根底才能提高时触及到了2个热障涂层材料，一种是作为热障涂层结合层的多组元MCrAlY材料，一种是作为热障涂层面层的复相陶瓷材料。抗静电
关于静电，咱们应该都不生疏，假如静电放生在易燃易爆化学品、石油运送中，其损害不行幻想。抗菌除臭
市场上，纳米银抗菌袜已很常见。纳米银凭仗其共同的小尺度效应和具有极大的比表面积，使得纳米银开释的银离子能够容易进入病原体，与细菌菌体中氧代谢酶敏捷结合，使一些以此为必要基团的酶失去活力，致病菌不能代谢而逝世，然后到达灭菌的意图。
相同的，将纳米抗菌材料，纳米氧化钛、氧化锌、银系纳米抗菌材料等混入涂料，可制得纳米抗菌涂料。吸波纳米复合涂料
使用纳米粒子的表面效应，能够制各出吸收不同频段电磁波的纳米复合涂料。用纳米级粉、Ni粉、铁氧体粉末已成功的制造了军事隐身涂料，涂到飞机、军舰、、潜艇等武器配备上，使该配备有隐身功能。可用作雷达波吸收剂的纳米粉体，有纳米金属(Fe、Co、Ni等)与合金的复合粉体，纳米氧化物物(Fe3O4，Fe2O3、ZnO、NiO2、TiO2、MoO2等)的粉体，纳米石墨、纳米碳化硅及混合物粉体。
除此之外，纳米涂层粉体材料还有许多的使用，比方轿车面漆、轿车底盘漆和专用漆。如用正立方形的纳米CaCO3制成的轿车底盘漆耐磨、耐石击。
这是带有超疏水纳米涂层的轿车表面
纳米钛白粉粉体的生产方法--液相法
2019-02-15 16:44:47
1.TiC14碱中和水解法 以氯化法钛厂的精制TiC14为质料，将其稀释到必定浓度后，加人碱性溶液进行中和水解，所得的二氧化钛水合物经洗刷、枯燥和锻烧处理后即得纳米钛产品。美国的Tioxide公司便使用这种办法组成针状金红石型纳米钛产品。日本原工业公司出产的TTO系列纳米钛产品或许也是使用这种办法出产的。 2. TiOSO4水解法 以TiOSO4为质料，将其配制成必定浓度的溶液后，进行碱中和水解或加热水解，构成的二氧化钛水合物经解聚、洗刷、枯燥处理后，依据不同的锻烧温度便得到不同晶型的纳米钛产品。这种工艺的杰出长处是质料来历广，产品的本钱较低；缺陷是工艺路线长，自动化程度低，各个工序的工艺参数需严格操控，不然难以得到涣散性较好的纳米钛产品。 3.钛醇盐水解法 该法为溶胶一凝胶法的一种，以钛醇盐为质料，经过水解和缩聚反响制得溶胶。再进一步缩聚得到凝胶。凝胶经枯燥、锻烧得到纳米钛。其反响如下： 这种工艺质料的纯度较高：整个进程不引入杂质离子，可经过严格操控工艺条件，制得纯度高、粒径小、粒度散布窄的纳米粉体，且产品质量安稳。缺陷是质料本钱高，枯燥、锻烧时凝胶体积缩短大，易形成纳米钛颗粒间的聚会。 4.水热组成法 近年来，将微波技能和电极埋弧等新技能引入水热法，组成了一系列纳米级陶瓷粉末，使水热法成为最有远景的纳米钛组成技能之一。其根本操作是：在内衬耐腐蚀材料的密闭高压釜中加人纳米钛的前驱体（充填度为60％～80％），按必定的升温速度加热，待高压釜达所需的温度值，恒温一段时刻，卸压后经洗刷、枯燥即可得到纳米级的钛。水热法为二氧化钛前驱体的反响、溶解、结晶供给了一种特殊的物理和化学环境。水热法制备的纳米钛粉体具有晶粒发育完好、原始粒径小、散布均匀、颗粒聚会较少的特色。特别是用水热法制备纳米钛，又或许防止为了得到金红石型钛而阅历的高温锻烧，然后有效地操控了纳米钛微粒间聚会和晶粒长大。水热法组成纳米钛的要害问题是设备要阅历高温、高压，因而对原料和安全要求较严，并且本钱较高。 5.胶溶一萃取法 胶溶一萃取法为相搬运法的一种，其化学原理为： 向TiOSO4水溶液中加人碱性水溶液，生成二氧化钛水合物沉积，再加酸使其变成带正电荷得通明溶胶。加人阴离子表面活性剂和十二烷基磺酸钠，使溶胶胶粒转化成亲油性的聚集体。然后加人有机溶剂，剧烈振动，使替换粒子转人有机相中，得到有机溶胶，再经回流、减压蒸馏和热处理即得纳米超细钛。用这种办法制得的纳米级超细钛涣散性好、通明度高，但工艺流程长，本钱高。 6. W/O微乳法 微乳法制备纳米级超细Ti02是近年来研讨较多的办法之一。微乳技能的要害是制备微观尺度均匀、可控、安稳的微乳液。微乳法有望制备单涣散的纳米钛微粉，但降低本钱和减轻聚会仍是微乳法需求处理的两大难题，估量使用微乳法工业出产纳米级超细钛还需阅历适当的时刻。
纳米钛白粉粉体的生产方法--气相法
2019-02-15 16:44:47
1. TiC14氢氧火焰水解法 该法与气相法出产白炭黑的原理相似，是将TiC14气体导人氢氧火焰中（700一1000℃）进行气相水解，其化学反响式： TiC14氢氧火焰水解法最早由德国迪高沙(Degussa )公司开发成功，并出产出纳米超细钛粉体的闻名牌号之一。此外，还有美国的卡博特公司和日本的Aerosil公司等选用这种办法出产超细钛粉体。选用这种工艺制备的粉体一般是锐钛型和金红石型的混合型，产品纯度高（99.5％）、粒径小（21 nm）、表面积大、涣散性好、聚会程度较小，首要用于电子材料、催化剂和功用陶瓷等。这种制备工艺现已老练，近二十多年来已很少有这方面的专利申请。该工艺的特点是进程较短，自动化程度高。但因其进程温度较高，腐蚀严峻，设备质料要求较严，对工艺参数操控要求准确，因而产品成本较高，一般供应商难以承受。 2. TiCl4气相氧化法 这种办法与氯化法制作普通金红石型的原理相相似，仅仅工艺操控条件愈加杂乱和准确，其根本化学反响式： 施利毅、李春忠等使用N2带着TiC14蒸气，经预热到435℃后经套管喷嘴的内管进人高温管式反响器，O2经预热到870℃后经套管喷嘴的外管也进人反响器，TiC14和O2在900-1400℃下反响，反响生成的纳米TiO2微粒经粒子捕集体系，完成气固别离。这种工艺现在还处于实验室小试阶段，该工艺的关键是要处理喷嘴和反响器的结构设计及钛粒子遇冷壁结疤的问题。这种工艺的长处是自动化程度高，能够制备出优质的粉体。 3.钛醇盐气相水解法 该工艺最早是由美国麻省理工学院开发成功的，能够用来出产单涣散的球形纳米钛，其化学反响式：
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日本曹达公司和出光兴产公司使用氮气、氦气或空气作为载气，将钛醇盐蒸气和水蒸气别离导入反响器的反响区，进行瞬间混合和快速水解反响；经过改动反响区内各种蒸气的停留时间、摩尔比、流速、浓度以及反响温度来调理纳米钛的粒径和粒子形状。这种制备工艺能够获得均匀原始粒径为10-150nm,比表面积为50-300m2/g的非晶型纳米钛。这种工艺的特点是操作温度低、能耗小，对采制要求不是很高，而且能够接连化出产。 4.钛醇盐气相分化法 该工艺以钛醇盐为质料，将其加热气化，用氮气、氦气或氧气作为载气将钛醇盐蒸气经预热后导入热分化炉，进行热分化反响。以钛酸丁酯为例： 日本出光兴产公司使用钛醇盐气相分化法出产球形非晶型纳米钛，这种纳米钛能够用做吸附剂、光催化剂、催化剂载体和化妆品等。据称，为进步分化反响速率，载气中最好含有水蒸气，分化温度以250-350℃为适宜，钛醇盐蒸气在热分化炉的停留时间为0.1-l0s，其流速为10-1000mm/s，体积分数为0.1％-10％；为进步所生成纳米钛的耐候性，可向热分化炉一起导入易挥发的金属化物（如铝、错的醇盐）蒸气，使纳米钛粉体制备和无机表面处理一起进行。
纳米硅粉
2017-06-06 17:50:01
纳米硅粉是投资者想知道的信息，因为了解它可以帮助操作。纳米硅粉纯度高、分散性能好、粒径小、分布均匀，比表面积大、高表面活性，松装密度低，该产品具有无毒、无味、活性好等特点。纳米硅粉是新一代光电半导体材料，具有较宽的间隙能。主要参数性能指标 纳米陶瓷粉 纯度 总氧含量 晶型 平均粒度 比表面积 松装密度 外观颜色纳米Si >99% <1.0% 球形 50 nm 80㎡/g 0.08g/cm3 棕黄色 主要用途： 1、用纳米硅粉做成纳米硅线用在充电锂电池负极材料里，或者在纳米硅粉表面包覆石墨用做充电锂电池负极材料，提高了充电锂电池3倍以上的电容量和充放电循环次数。 2、纳米硅粉用在耐高温涂层和耐火材料里。 3、纳米硅粉与金刚石高压下混合形成碳化硅---金刚石复合材料，用做切削刀具！4.金属硅通过提纯织取多晶硅。5.硅可以与有机物反应，作为有机高分子材料的原料使用。如果你想更多的了解关于纳米硅粉的信息，你可以登陆上海有色网进行查询和关注。
从含钒钢渣中提钒
2019-01-03 15:20:48
含钒钢渣是含钒铁水直接在转炉里按一般碱性单渣法炼钢而得到的钢渣。该种渣成分复杂，又经常波动。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高，钒含量较低。研究结果表明，硅酸三钙(Ca3SiO5)，其形状受空间限制，自行性差，一般呈不规则粒状填充于其他矿物格架之间，并包裹其他矿物。硅酸三钙相中V2O5的含量较低，约1.47%，但由于该相在渣中占得比例大，仍有17.88%的V2O5夹杂其中。镁--方铁石系方镁石、方锰石构成的固溶体系列，其分子为(Mg0.58，Fe0.36，Mn0.06)1.00O，该矿物中含钒很少。
钙钛氧化物是一种新矿物，分子式为(Ca3.02，Mn0.013.03(Ti1.36，V0.37，Fe0.23，Mg0.01，Si0.09)2.12O7，可简写成Ca3(Ti，V)2O7。该矿物是一种黑色厚薄不等的长板状矿物，并与其他矿物连生，钒置换钛进入晶格中。该矿物中V2O5含量为9.78%，其钒量占渣中总钒量的78%，是提钒的主要对象。含钒钢渣返回高炉处理是我国首创的一种提钒工艺。它是把含钒钢渣再烧结后返回小高炉，练出含钒2~3%的铁水，再兑入氧气底吹转炉内吹炼，得到V2O5含量高于35~40%的高钒渣。此渣在电炉内直接还原，制取含钒大于35%的钒铁合金。含钒钢渣的特点是氧化钙含量高。用传统的钠盐焙烧--水浸提钒工艺，钒浸出率很低。目前研究出的钠盐焙烧--碳酸化浸出工艺较好的解决了氧化钙的危害。
在含钒钢渣中，钒主要赋存在钒钙钛氧化物中，焙烧时钒钙钛氧化物与碳酸钠反应：2Ca3V2O7+Na2CO3+O2=3CaO+2NaVO3+Ca3(VO4)2+CO2硅钒酸钙与碳酸钠也发生类似反应：2[Ca2SiO4·Ca(VO4)2]+Na2CO3+O2 =2Ca2SiO4+2NaVO3+Ca3(VO4)2+5CaO+CO3烧结后水溶性钒约20%，碳酸化浸出的钒约60%。
焙烧主要技术条件：渣碱比100:18，钢渣的磨细度-200目大于60%，制粒后的粒度直径5~10mm，焙烧温度1100℃，物料停留时间3.7小时。技术指标是：生产能力1.58T·m-2·d-1，烟尘率0.5%，熟料转浸率85%。
纳米二氧化钛(钛白粉)粉体制备及应用
2019-02-15 14:21:24
1 前语 纳米材料是一种新式材料，一般是指粒径小于 100 nm 的超微颗粒。这种超微颗粒具有表面积大，表面活性高，杰出的催化特性，它既具有金属又具有非金属的特异功用。跟着现代科学技能的敏捷开展，纳米材料的使用也越来越广泛，对其要求也越来越高。就纳米二氧化钛而言，因为它具有极大的体积效应、表面效应、光学特性、色彩效应，故在光、电及催化等方面显示出其特殊性质，所以它作为一种新型材料，其使用范畴日益广泛。2 纳米 TiO2粉体的制备 因为纳米 TiO2具有许多优异功用，其用处恰当广泛，因而其制备遭到国内外的极大注重。现在制备纳米 TiO2粉体的办法首要有两大类：物理法和化学法。 2.1物理法 制备纳米 TiO2粉体的物理法首要有溅射，热蒸腾法及激光蒸腾法。物理法制备纳米粒子是最早的办法，它的长处是设备相对来说比较简略，易于操作和易于对粒子进行分析，能制备高纯粒子，还可制备薄膜和涂层。它的产值较大，但本钱较高。 2.2化学法 制备纳米 TiO2粉体的化学办法首要有液相法和气相法。液相法包含沉积法、溶胶——凝胶法和 W/O 微乳液法；气相法首要有 TiCl4气相氧化法。液相法反响周期长，三废量较大，虽然能首要得到非晶态粒子，高温下发作晶型改动，但煅烧进程极易导致粒子烧结或聚会；气相氧化法具有本钱低、质料来历广等特色，能快速构成锐钛型、金红石型或混合晶型 TiO2粒子，后处理简略，接连化程度高。但此法对技能和设备要求较高。 2.2.1均匀沉积法制备纳米TiO2 纳米颗粒从液相中分出并构成包含两个进程：一是核的构成进程，称为成核进程；另一是核的长大进程，称为成长进程。当成核速率小于成长速率时，有利于生成大而少的粗粒子；当成核速率大于成长速率时，有利于纳米颗粒的构成。因而，为了取得纳米粒子有必要确保成核速率大于成长速率，即确保反响在较高的过饱和度下进行。 均匀沉积法制备纳米TiO2是使用CO(NH2)2在溶液中缓慢地、均匀地释放出OH-。其基本原理首要包含下列反响： CO(NH2)2+3H2O=2NH3•H2O+CO2↑ NH3•H2O=NH4+ +OH-TiO2+ +2OH - =TiO(OH)2↓ TiO(OH)2=TiO2+H2O 在这种办法中，不是参加溶液的沉积剂直接与 TiOSO4发作反响，而是经过化学反响使沉积在整个溶液中缓慢地生成。向溶液中直接增加沉积剂，易构成沉积剂的部分浓度过高，使沉积中夹有杂质。而在均匀沉积法中，因为沉积剂是经过化学反响缓慢生成的，因而，只需操控好生成沉积剂的速度，就可防止浓度不均匀现象，使过饱和度操控在恰当范围内，然后操控粒子的成长速度，取得粒度均匀、细密、便于洗刷、纯度高的纳米粒子。该法出产本钱低，出产工艺简略，便于工业化出产。[next] 2.2.2溶胶——凝胶法 溶胶 —— 凝胶法是制备纳米粉体的一种重要办法。它具有其共同的长处，其反响中各组分的混合在分子间进行，因而产品的粒径小、均匀性高；反响进程易于操控，可得到一些用其他办法难以得到的产品，别的反响在低温下进行，防止了高温杂相的呈现，使产品的纯度高。但缺陷是因为溶胶 —— 凝胶法是选用金属醇盐作质料，其本钱较高，其该工艺流程较长，并且粉体的后处理进程中易产僵硬聚会。选用溶胶——凝胶法制备纳米 TiO2粉体，是使用钛醇盐为质料。原先经过水解和缩聚反响使其构成通明溶胶，然后参加适量的去离子水后改动成凝胶结构，将凝胶陈放一段时刻后放入烘箱中枯燥。待彻底变成干凝胶后再进行研磨、煅烧即可得到均匀的纳米 TiO2粉体。有关化学反响如下：在溶胶——凝胶法中，终究产品的结构在溶液中已开始构成，且后续工艺与溶胶的性质直接相关，因而溶胶的质量是非常重要的。醇盐的水解和缩聚反响是均相溶液改动为溶胶的根本原因，操控醇盐水解缩聚的条件是制备高质量溶胶的要害。因而溶剂的挑选是溶胶制备的条件。一起，溶液的 pH 值对胶体的构成和聚会状况有影响，加水量的多少会影响醇盐水解缩聚物的结构，陈化时刻的长短会改动晶粒的成长状况，煅烧温度的改变对粉体的相结构和晶粒巨细的影响。总归，在溶胶 —— 凝胶法制备 TiO2粉体的进程中，有许多要素影响粉体的构成和功用。因而应严格操控好工艺条件，以取得功用优秀的纳米 TiO2粉体。 2.2.3反胶团或W/O微乳液法 反胶团或 W/O 微乳液法是近十年开展起来的一种新办法。该法设备简略，操作简单，并可人为操控组成颗粒的巨细，在超细颗粒，尤其是纳米粒子的制备方面有共同长处。 反胶团是指表面活性剂溶解在有机溶剂中，当其浓度超越 CMC （临界胶束浓度）后，构成亲水极性头朝内，疏水链朝外的液体颗粒结构。反胶团内核可增溶水分子，构成水核，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。 反胶团或微乳液系统一般由表面活性剂，助表面活性剂，有机溶剂和 H2O 四部分组成。它是一个热力学安稳系统，其水核恰当于一个“微型反响器”，这个“微型反响器”具有很大的界面，在其间能够增溶各种不同的化合物，是非常好的化学反响介质。反胶团或微乳液的水核尺度是由增溶水的量决议的，随增水量的增加而增大。因而，在水核内进行化学反响制备超微颗粒时，因为反响物被约束在水核内，终究得到的颗粒粒径将受水核巨细的操控。 反胶团或微乳液法制备纳米 TiO2是使用 TBP（磷酸三丁酯）为萃取剂，火油作稀释剂，在室温下萃取金属钛离子，一起操控条件使其构成有机相的反胶团溶液，将该溶液在室温下以反萃，操控用量和浓度，将得到的沉积物洗刷枯燥焙烧，即取得纳米 TiO2粉体。 反胶团或微乳液法可使用胶团巨细来操控微粒尺度，在纳米粒子制备中具有潜在优势，但这种办法刚刚起步，有许多基础研讨要做，反胶团或微乳的品种、微观结构与颗粒制备的挑选性之间的规则需求探究，更多的用于超微颗粒组成的新反胶团或微乳液系统需求寻觅。 2.2.4 TiCl4气相氧化法 [next] 气相法制备纳米 TiO2比较典型的是 TiCl4气相氧化法。该法以氮气作 TiCl4的载气，以氧气作氧化剂，在高温管式气溶胶反响器中进行氧化反响，经气固别离，取得纳米 TiO2粉体。在此进程中，停留时刻和反响温度对 TiO2的粒径和晶型有影响。 其反响原理： 气相反响器中，反响物的耗费对粒子成核速率的影响比对成长速率的影响大，因为成核速率对系统中产品单体过饱和度愈加灵敏。跟着反响进行，过饱和度敏捷下降。反响初期以成核为主，而在反响后期成核停止，以表面成长为主。通常在高温下反响速率极快，延伸停留时刻，仅仅延伸了粒子成长时刻，因而产品粒径增大，比表面积减小。一起，停留时刻延伸，锐钛分子簇有满足时刻改动成金红石分子簇，使金红石含量增大。别的，气相反响器中，超微粒子构成进程包含气相化学反响、表面反响、均相成核、非均相成核、凝并和集合或烧结等进程。在高温下气相反响速率非常快，致使温度改变对成核速率的影响已不明显，而温度升高，粒子表面单分子外延和表面反响速率加速；一起气体分子均匀自由度增大，粒子之间磕碰加重，颗粒凝并速率增大，粒子间易发作凝并长大。别的因为反响器中初生粒子恰当细微，颗粒鸿沟表面能很大，小粒子极易逐步分散，交融构成大粒子，然后下降表面能，反响温度越高，晶界分散速率越快，烧结驱动力越大，然后导致粒子比表面积减小、粒径增大。3 纳米 TiO2的使用 因为纳米超微粒子具有特殊功用，这就决议了它在各个范畴中具有宽广的使用远景。 3.1在化学工业中的使用 催化是纳米超微粒子使用的重要范畴之一。使用纳米超微粒子的高比表面积与高活功用够明显地进步催化功率，国际上已作为第四代催化剂进行研讨和开发。纳米 TiO2具有很高的化学活性，杰出的耐热性和耐化学腐蚀性，可用作功用优秀的催化剂、催化剂载体和吸收剂。如纳米 TiO2在催化 H2S 除掉 S 时，显示出恰当高的催化活性。此外，纳米 SiO2和 TiO2的无机或有机复合材料具有特殊功用，这些纳米材料正在开发中。 3.2在电子工业产品中的使用 纳米 TiO2是许多电子材料的重要组成部分，可用于制造纳米灵敏材料及纳米陶瓷功用材料。因为纳米粒子尺度小，比表面积大，表面活性高，所以适协作气敏材料，如有纳米 TiO2可制成灵敏度很高的气敏元件。一起，因为纳米相陶瓷一次成型塑性形变是能够完成的，人们使用纳米 TiO2一次成型形变制成了纳米 TiO2陶瓷，这种陶瓷具有超细晶粒尺度并坚持它们的特性。 3.3在环保方面的使用 纳米 TiO2粒子的光催化作用在环保方面有宽广的用处。国内外有许多文献报导了这方面的开展。英国伦敦和安大略核子技能环境公司，开发了一种新颖的常温光催化技能，选用人工光和纳米二氧化钛催化剂，可将工业废液和污染地下水中的类化合物分化。当污染水经过二氧化钛涂层网络时，只需遭到低计量紫外光的照耀，便会发作反响，生成活性极强的氢氧自由基，敏捷将有机毒物分化为二氧化碳和水。此外，使用纳米 TiO2材料作为光催化剂还可催化降解纺织印染业和照相业排出的染料污染物。 跟着社会经济的开展，人们越来越注重日子质量和健康水平的进步。抗菌、防腐、除味、净化空气、优化环境将成为人们的寻求。当时全球面临着严峻的环境污染，纳米 TiO2作为而久的光催化剂已被使用在除了水和空气净化之外的各种环境方面的问题。有关资料标明，纳米 TiO2关于损坏微观的细菌和气味是有用的。别的还能够使癌细胞失活，对臭味进行操控，关于氮的固化和关于铲除油的污染都是非常有用的。 [next]3.4在化妆品工业中的使用 纳米 TiO2具有优异的紫外线屏蔽性，再加上它的通明性（不会在皮肤上残留白色，能厚涂改）和无毒（不会影响皮肤引起发炎）等特色，至今已成为防晒化妆品的抱负质料。据职业报导，在日本每年已有必定量的纳米 TiO2作为防晒剂、化妆品底和口红等产品的增加质料。3.5在医药卫生和食物加工范畴的使用 纳米结构不只巩固，并且具有本身对立外界不纯物质的才能，不易与外界不纯物质结合。一起，纳米级微粒或有机小分子将更有利于人体吸收，能进步药物的效能。因而纳米 TiO2在健康卫生及食物工业有宽广的使用远景。有资料报导，已开发出具有抗菌和净化功用的 TiO2薄膜陶瓷。别的，纳米 TiO2已使用在食物工业中，如作乐百氏奶的增加剂。 此外，纳米 TiO2在塑料、涂料等工业也有广泛使用，可用作塑料填料、高档油漆、涂料的质料。 4 定论 纳米材料是当今新材料研讨中最赋有生机的，对未来社会经济开展有着非常重要影响的研讨范畴。纳米 TiO 2作为其间重要的一员，近年来一直是国内外竞相研讨开发的抢手课题，其制法日趋完善，其使用范畴日益扩展，但在超微颗粒的制备进程中，粒子的聚会是需求处理的一大难题。现在，对用湿化学法制备氧化物超微粉体进程中聚会体构成的机理及其聚会状况的操控已有许多报导，这方面的研讨已取得必定开展。就纳米 TiO2 的制备而言，其沉积、枯燥、煅烧等进程都有或许发生聚会，因而，要完成对粉末聚会状况的操控，就有必要对粉末制备的全进程进行操控，然后取得分散性好、功用优秀的纳米 TiO2粉体。
钒知识
2019-03-08 09:05:26
钒是高熔点稀有金属，密度5.96，熔点1890℃，沸点3380℃，有耐性，在中加热变脆，含氧和氮的钒也有脆性。钒是电的不良导体，其电导率仅为铜的十分之一。室温下，钒不与氧效果，在加热条件下被氧化成VO、V2O3、VO2、V2O5，高温下与大都非金属元素(如氮、碳、硫)发作反响。钒还能与铝、钴、铜、铁、锰、钼、镍、钯、锡、硅构成合金。钒的氧化态为-1、+1、+2、+3、+4、+5，一般+2和+3价钒的氢氧化物呈碱性，+4和+5价钒的氢氧化物呈，+5价钒在不同酸度的水溶液中构成不同组成的钒酸盐。在常温下，钒有较好的抗蚀性，本领、稀硫酸、碱溶液和海水腐蚀，但能被硝酸、或浓硫酸腐蚀。
钒在地壳中常与其他元素伴生，富集成工业矿床的很少。首要涣散于钒钛磁铁矿、铀矿、磷矿、铝钒土及煤炭中。钒的矿藏首要有绿硫钒矿(V2S+nS)、钒云母〔K2(Mg，Fe)(Al，V)4Si12O32•4H2O〕、钒铅矿〔PbCl2•3Pb3VO4〕2〕、钒钾铀矿(K2O•2V2O3•V2O5•3H2O)等。
钒矿的分化办法有：①酸法，用硫酸或处理后得到(VO2)2SO4或VO2Cl。②碱法，用或碳酸钠与矿石熔融后得到NaVO3或Na3VO4。③氯化物焙烧法，用食盐和矿石一同焙烧得到NaVO3。
金属钒的制取：含钒的矿藏经处理后得到五氧化二钒，再将五氧化二钒用碳、硅、铝复原得到金属钒;或用、镁复原的办法制取金属钒。
钒是冶金工业的重要质料。在钢铁中，钒首要是以钒铁的方式参加，首要起脱氧和脱氮的效果，一起可进步钢的强度、耐性、淬透性和回火稳定性。现在，90%的钒用作钢铁增加成分出产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢和铸铁等。钒还用于钛合金、钴和镍基高温合金的增加剂。
V2O5广泛用作有机和无机氧化反响的催化剂，用于出产硫酸、精粹石油。钒在电子工业中可用作电子管的阴极、栅极、X射线靶、真空管加热灯丝。硅化钒和镓化钒是杰出的金属间化合物超导材料。在玻璃工业，钒可用于制作吸收紫外线的玻璃，以及用于制作护目玻璃和防护屏等。
纳米石墨粉
