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纳米四氧化三钴百科

中国钴行业振兴计划(三)

2018-12-10 14:19:22

支持钴行业的进行调整与振兴的要点 3.1支持有条件的钴企业走出去控制国外资源,特别是非洲的钴储量资源     加大中国政策性银行与商业银行支持有条件的钴企业走出去控制国外资源。在矿山抵押贷款方面要有突破,给予长期开发贷款。根据项目进展情况,财政可以免息或贴息。 3.2 支持钴行业的领军企业上市融资     目前钴企业尚无一家上市,但有4-5家已经完成了改制进入了辅导期,证监会可以优先安排其中的行业领军企业上市融资,促进钴行业的发展。 3.3 支持钴行业的领军企业进行收购重组,促使其利用市场手段扩大规模     由于中国钴行业企业虽然数量多,但是单个的规模均无法与世界巨头抗衡,因此,要鼓励银行发放专项收购重组贷款,促使钴行业进行行业重组。 3.4 对钴材料实行出口退税,支持钴行业中进行钴材料生产的企业进行产品升级换代,开发高科技产品,开拓国际市场。     中国的增值税为17%,而欧美只有11%左右,且出口退税,造成中国的钴材料在国际市场竞争力大大下降。因此,对利用国外钴资源加工而成的钴高科技材料,如钴酸锂、四氧化三钴、钴粉、高纯钴盐等应该全面实行17%的出口退税,以支持钴行业中进行钴材料生产的企业进行产品升级换代,开发高科技产品,开拓国际市场。 3.5 运用财政税收政策,鼓励钴行业企业提高环保水平,降低能源、资源消耗水平。     一般来说,规模大的企业其环保水平、能源、资源消耗水平相对领先,而规模小的企业因为实力与意识的问题,往往环保水平、能源、资源消耗水平相对落后。困此可出台相应政策,对规模小,能耗高、环保落后的小规模钴冶炼企业进行淘汰,对规模在2000吨/年以上的企业进行财政资助,税收减免,鼓励其对装备升级换代,促使其的环保水平与时俱进。 3.6 鼓励钴行业企业积极履行社会责任     针对国外媒体不断针对中国企业境外开拓资源的鼓噪,积极运用专项财政政策鼓励钴行业企业积极履行社会责任,出版社会责任报告,并通过国际权威中介机构进行社会责任认证,减少中国企业开拓国外资源的阻力。

氧化钴

2017-12-27 15:30:03

氧化钴一种化学品的名称,通常是灰色粉末, 有时是绿棕色晶体。主要用作制取金属钴的原料,制取的金属钴用于生产钨钴硬质合金、钴磁合金、经过继续氧化成四氧化三钴用作钴锂电池的正极材料,在化工行业用作催化剂,还用作玻璃、搪瓷、陶瓷、磁性材料、密着剂、天蓝色、钴蓝色、钴绿色等色彩的着色剂,家畜微量元素营养剂。用作制取金属钴的原料,制取的金属钴用于生产钨钴硬质合金、钴磁合金、继续氧化成四氧化三钴用作钴锂电池的正极材料,用作玻璃、搪瓷、陶瓷、磁性材料、密着剂、天蓝色、钴蓝色、钴绿色等色彩的着色剂,家畜微量元素营养剂。化工行业用作催化剂。

用菱锰矿制备四氧化三锰工艺研究

2019-01-17 13:33:17

用菱锰矿制备四氧化三锰工艺研究,中国矿冶网,金属矿产资源矿冶技术中小企业服务平台,国家金属矿产资源综合利用工程技术研究中心,中国矿冶技术中小企业联盟 用菱锰矿制备四氧化三锰工艺研究 高纯四氧化三锰是电子工业生产锰锌氧软磁材料的重要原料之一。随着国家“绿色照明”工程的实施,电视机、移动通讯、计算机与节能灯等迅速发展,软磁铁氧体需求量迅速增长,使得四氧化三锰的需求量迅速增大。因而四氧化三锰的开发具有广阔前景。 目前四氧化三锰生产采用氧化法,此法以纯净的电解金属锰片为原料,制备高纯四氧化三锰,具有工艺简单,操作方便,锰回收高,污染小等优点,但需要使用电解金属锰作原料,生产成本相对较高。 用原生锰矿直接制备四氧化三锰工艺与氧化法相比,省去了电解工序,节省了大量的电力资源,对降低四氧化三锰的生产成本,提高产品竞争力具有重要的意义。 1 原料与试剂 原料:碳酸锰矿粉由金瑞新材料科技股份有限公司贵州分公司提供,粒度:-100目,化学成分列于表1。 试剂:H2SO4工业级、NH3·H2O工业级、SDD工业级、NH 4F工业级、NH4HCO3工业级 2 基本原理 硫酸浸出:用硫酸浸出碳酸锰矿粉的目的就是以硫酸为浸出剂,使碳酸锰矿粉中的低价锰转变成硫酸锰溶液。化学反应为:MnCO3+H2SO4→MnSO4+H2O+CO2↑ 硫酸锰溶液净化:碳酸锰矿粉中都不同程度地含有钙、镁、硅、铁、铝、铜、钴、镍和铅等杂质。在浸出过程中,这些杂质的除去是分四步进行的:第一步是氧化中和水解法除铁;第二步是硫化沉淀法除铜、钴、镍等重金属;第三步是氟化沉淀法除钙镁;第四步是浓缩絮凝除硅。

纳米三氧化二铝在锂电池中的应用

2019-01-15 09:49:25

纳米三氧化二铝在锂电池里面的主要作用是做电极涂层。另外,还对锂电池起到表面修饰作用,用纳米三氧化二铝处理过的锂电池焊接效果好,焊接外观漂亮,比一般的焊接耐用。     目前中科院物理所已经将纳米三氧化二铝应用于改性进尖晶石锰酸锂材料,生产出可逆容量达到107mAh/克,55C循环200次容量保持率大于90%,优于国际同类产品水平,是国内靠前个可用于混合电池用高功率锂离子电池的材料。     北京星恒公司用此材料制造的高功率混合汽车用锂离子电池全面通过了863计划电动汽车重大专项组织的统一测试,功率达到1200W/千克,安全性、循环、高低温性能等测试全部通过。 [小知识]    纳米氧化铝,别名:纳米三氧化二铝,分子式:Al2O3 , 分子量:101.96    熔点:2050℃ , 沸点:2980℃    a相纳米氧化铝为白色疏松粉末,粒径小而且均匀,纯度高,分散性好,在锂电池中能很好的改善锂电池的容量性能。    技术指标:    型 号 VK-L30    外 观 白色粉末    晶 型 α相    含 量﹪ ≥ 99.99%    粒 径 nm 30±5

纳米氧化锌

2017-06-06 17:49:59

纳米氧化锌(ZnO)粒径介于1-100 nm之间,是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品,表现出许多特殊的性质,如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等,利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能,可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。由于晶粒的细微化,其表面电子结构和晶体结构发生变化,产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能,使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值,具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。纳米氧化锌在纺织领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等。由于纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景,因此研发纳米氧化锌已成为许多科技人员关注的焦点。纳米氧化锌还可用来制造远红外线反射纤维的材料,俗称远红外陶瓷粉。而这种远红外线反射功能纤维是通过吸收人体发射出的热量,并且再向人体辐射一定波长范围的远红外线,除了可使人体皮下组织中血液流量增加,促进血液循环外,还可遮蔽红外线,减少热量损失,故此纤维较一般纤维蓄热保温。纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级,同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。与传统氧化锌产品相比,其比表面积大、化学活性高,产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整,并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能,其紫外线遮蔽率高达98%;同时,它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。

氧化水解分离钴

2019-01-31 11:06:04

使用三价钴氢氧化物的低溶度积,使钴氧化水解沉积,是出产上别离溶液中镍和钴的常用办法。 在酸性溶液中,Co2+比Ni2+优先氧化,且Co(OH)3的溶度积及水解沉积的pH值显着低于Ni(OH)3,在强氧化剂效果下,Co2+被氧化而水解沉积。在氧化水解沉钴进程中,即便少置Ni2+氧化而生成Ni(OH)3沉积,也仍对Co2+具有氧化效果,发作发生Co(OH)3沉积的置换反响,Ni2+进入溶液。常用的强氧化剂为或次改。 水解沉积进程中有H+发生,有必要加碱进行中和。 在出产使用中,为了使钴和镍杰出别离,应遵照以下根本原则: (一)参加过量氧化剂和碱,如用次为氧化制,应使NaCl∶Na2CO3=(1.1~1.2)∶1。 (二)操控恰当的析钴率,溶液含钴高时析钴率可高些。 (三)用二次沉钴替代一次沉钴,以取得较高纯度的氢氧化钴。 沉钴作业在空气拌和槽中完结。NaClO作氧化剂时,二次沉钴的工艺进程为:一次沉钴→压滤→滤渣用二次沉钴母液淘洗→复原溶解→二次沉钴→压滤,如图1所示。二次沉钴的根本技术参数见表1。图1  从氢氧化钴出产电钴的工艺流程图 表1  二次沉钴的首要技术参数沉钴进程中,溶液用空气拌和均匀,氧化剂有必要用压缩空气雾化均匀喷洒在液面上。一次沉钴得到的氢氧化钴中,Co∕Ni≥10;二次沉钴得到的氢氧化钴中,Ca∕Ni≥350,Co∕Cu≥200,Co∕Fe≥100。假如要求出产1号电钴,Co∕Ni比须大于600。

纳米氧化铝

2017-06-06 17:50:12

纳米氧化铝透明液体XZ-LY101体颜色无色透明色固含量的20%-25%。该纳米氧化铝透明分散液中使用的是5-10纳米的氧化铝,该5-10纳米的氧化铝是经过原来粒径稍大的纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝,具有明显纳米蓝相,添加到各种丙烯酸树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,三聚氰胺树脂,硅丙乳液等树脂的水性液体中,添加量为5%到10%,可以明显提高树脂的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。完全透明,该纳米氧化铝液体可以是水性的或者油性的任何溶剂,由于其纳米粒径相当细小,固无论是何种溶剂皆是透明的,同时可以做各种玻璃涂层材料,宝石,精密仪器材料等。    纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。粒径是20nm;比表面积≥230m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分散,在溶剂水里面;溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。    纳米氧化铝的制备方法,包括如下步骤:(1)将烃类组分和VB值小于1的表面活性剂混合均匀;(2)纳米氢氧化铝凝胶由以下方法之一制得:方法一:熔融的无机铝盐缓慢加入到步骤(1)所得的混合物中,混合至形成均匀胶体;然后加入沉淀剂,在50~120℃温度下进行中和成胶,然后老化0~30小时,得到纳米氢氧化铝凝胶;方法二:将熔融的无机铝盐缓慢加入步骤(1)所得的混合物中,混合至形成均匀胶体;在密闭条件下,在氨临界温度以下通入沉淀剂液氨,在30~200℃温度下进行中和成胶,然后老化0~30小时,得到纳米氢氧化铝凝胶;方法三:使用沉淀剂与无机铝盐混合均匀后加热熔融,缓慢加入到步骤(1)所得的混合物中,混合至形成均匀胶体;在密闭的条件下,将所得到的混合物于70~200℃温度下进行均匀沉淀中和成胶,成胶时间4~8小时,然后老化0~30小时,得到纳米氢氧化铝凝胶;(3)将步骤(2)所得的纳米氢氧化铝凝胶进行焙烧后,得到纳米氧化铝;其中水在步骤(1)和/或步骤(2)中以结晶水和/或游离水形式加入;以步骤(2)所得到的混合物的重量为基准,无机铝盐(干基)、沉淀剂和水用量为60wt%~95wt%,水与铝原子的摩尔比为3~15∶1,铝原子和沉淀剂的摩尔比为1∶0.9~5;表面活性剂的用量为0.1wt%~8wt%;烃类组分的用量为3wt%~32wt%。    纳米氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102体颜色白色半透明,固含量的20%-50%。该氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102中使用的是20纳米的氧化铝,该20纳米的氧化铝是经过原来粒径稍大的纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝,具有明显纳米蓝相,添加到各种油性丙烯酸树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,三聚氰胺树脂,硅丙乳液等树脂的液体中,添加量为2%到5%,可以明显提高树脂的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。该氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102是油性的溶剂,溶剂是醇类,醚类,脂类,由于其纳米粒径相当细小,固无论是何种溶剂白色透明的,同时可以做各种玻璃涂层材料,宝石,精密仪器材料等。明显提高硬度,强度,提高耐刮擦力。    了解更多有关纳米氧化铝的信息,请关注上海 有色 网。 

纳米氧化铝

2017-06-06 17:50:09

简介  中文名:纳米氧化铝   英文名:Aluminium oxide,nanometer   别名:纳米三氧化二铝   CAS RN.:1344-28-1   分子式:Al2O3   分子量:101.96编辑本段化学性质  氧化铝是白色晶状粉末,已经证实氧化铝有α、β、γ、δ、η、θ、κ和χ等十一种晶体。不同的制备方法及工艺条件可获得不同结构的纳米氧化铝:χ、β、η和γ型氧化铝,其特点是多孔性,高分散、高活性,属活性氧化铝;κ、δ、θ型氧化铝;α-Al2O3,其比表面低,具有耐高温的惰性,但不属于活性氧化铝,几乎没有催化活性;β-Al2O3、γ-Al2O3的比表面较大,孔隙率高、耐热性强,成型性好,具有较强的表面酸性和一定的表面碱性,被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。该纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。粒径是20nm;比表面积≥230m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分散,在溶剂水里面;溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。应用范围  透明陶瓷:高压钠灯灯管、EP-ROM窗口。   化妆品填料。   单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石。   高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶、炉管。   精密抛光材料、玻璃制品、 金属 制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带。   涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料。   气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料。   催化剂、催化载体、分析试剂。   宇航飞机机翼前缘。   纳米氧化铝用量:   推荐用量为1~5%,使用者应根据不同体系经过试验决定最佳添加量。   制作:高温高压研磨法。

纳米氧化铜

2017-06-06 17:50:00

纳米氧化铜英文名:Nanometer Cupric Oxide分子式:CuO分子量:80密度:6.3-6.49g/cm3熔点:1326℃纳米氧化铜是一种黑色粉末,不溶水,在醇、氨溶液中溶解缓慢,溶于稀酸、NH4Cl、(NH4)2CO3溶液。高温遇氢或一氧化碳,可还原金属铜。纳米氧化铜的粒径小,粒度均匀,与普通氧化铜相比,具有表面效应、量子尺寸效应、体积效应以及宏观量子隧道效应等优越性能,在磁性、光吸收、化学活性、热阻、催化剂和熔点等方面表现出奇特的物理和化学性能,因此纳米氧化铜受到了人们的普遍关注,并成为用途更广泛的无机材料之一。性能指标:外观 黑色粉体型号 VK-Cu01 纯度(%)≥ 99.5 粒度(nm) 40 比表面积m2/g 70-80 水分(%)≤ 0.05 盐酸不溶物(%)≤ 0.10用途: (1)在催化、超导、陶瓷等领域中作为一种重要的无机材料有广泛的应用。 (2)用作催化剂和催化剂载体以及电极活性材料。 (3)用作玻璃、瓷器的着色剂,光学玻璃磨光剂,有机合成的催化剂、油类的脱硫剂、氢化剂。 (4)制造人造宝石及其它铜氧化物。 (5)用于人造丝的制造,以及气体分析和测定有机化合物等。 (6)还可作为火箭推进剂的燃速催化剂。纳米氧化铜粉体具有比大尺寸氧化铜粉体更优越的催化活性和选择性及其他应用性能。纳米氧化铜的别名:C.I.颜料黑15;氧化铜;丝状氧化铜;线状氧化铜;纳米氧化铜;电镀级氧化铜;氧化铜(II)纳米氧化铜的结构式:Cu=O

纳米氧化镍

2017-06-06 17:49:58

纳米氧化镍是过渡金属氧化物中不多见的p型半导体之一,具有稳定而较宽的带隙,作为一种新型功能材料受到人们关注.介绍了纳米氧化镍的化学沉淀法、电化学和溶胶-凝胶综合法、喷雾热解法、高分子网络法、醇溶剂法、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)前驱体法、水热法及低热固相法等多种合成方法,简要分析了各方法的影响因素及优缺点.综述了纳米氧化镍在催化材料、光电材料、气敏传感材料及电池材料等方面的应用情况,展望了其今后在生物、催化、能源、医药等领域的发展应用前景。主要用途:1、催化剂:纳米NiO是一种催化作用较好的氧化催化剂,Ni2+具有3D轨道,对多电子氧具有择优吸附的倾向,对其它还原气体也有活化作用,并对还原气体的O2起催化作用,在有机物的分解合成,转化过程中,如汽油氢化裂化,是石化处理中烃类转化,重油氢化过程中,NiO是良好的催化剂。在天然气的催化燃烧中,为了避免反应温度过高使空气中的N2氧化生成NOx,并有未燃烧完全的CO产生,使用NiO/CuO—Zr02复合催化剂提高了其高温稳定性。在制备纳米碳管的过程中,用到了NiO/Si02复合催化剂,并且Ni含量较高时,合成的碳纳米管收得率高,管径分布窄,而NiO的含量及形状直接影响着碳纳米管的产量及性状。在废水处理中,NiO是除去其中CH4,氰化物,N2,促使NOx分解的催化剂。NiO作为光催化降解酸性红的催化剂,在处理有机染料废水中,效果非常显著。  2、陶瓷添加剂与玻璃染色剂:陶瓷制品中用NiO来提高其冲击力,当加入NiO(O.02(wt)%),还可以提高材料的各项电性能,如压电性能和介电性能。在玻璃中加NiO主要是控制玻璃的颜色,在能吸收紫外线的着色稳定的棕色透明玻璃中就含少量的NiO.透明玻璃镜和装饰用玻璃中,均添加了适量的NiO作着色剂。  3、电池电极:随着通信,信息技术的不断发展,电容器也得到了前所未有的发展。现在的超级电容器由于具有比静电电容器高得多的能量密度和比传统化学电源高得多的功率密度而成为一个研究热点。据研究表明,氧化钌是目前研究最多,性能最好的电化学电容器电极材料,但由于它的价格非常昂贵阻碍了它的大规模应用。而且活性炭内阻较大的特点使得人们把目光投向了过渡金属氧化物。过渡金属氧化物因为其本身的准电容现象成为超级电容器的电极材料。目前,利用Ni,Mn,Co等氧化物的内阻较小,价廉且比容量大等特点,制作而成的电池电极材料备受关注。碳酸盐熔盐燃料电池中用NiO作阴极,用煤气或天然气作燃料,是一种发电效率高于传统火力发电的清洁能源。而且纳米NiO电池与普通NiO电池相比有明显的放电优势,放电容量明显增大,电极电化学性能得到改善。  4、传感器:NiO是近几年来越来越受到重视的气体传感器材料。目前已有用纳米NiO制作成的甲醛传感器,CO传感器,H2传感器等应用于实际生产。纳米氧化镍 20nm 99.5%50m2/g 球形绿黑色 价格一般为:1100元/公斤  

四氯化钛气相氧化工艺设备(三)

2019-02-15 14:21:16

(六)二氧化钛(中间半成品)脱氛    从布袋搜集下来的半成品二氧化钛吸附必定量的(0.1%一0.5%)的游离氯,微量的TiC14氯氧化物如TiOC12、Ti2O3C13等。这些杂质不脱除带人后处理会影响产品的白度,制漆时氯与树脂反响影响漆用功用,产品吸潮变黄,使设备的腐蚀严峻。工艺要求脱出二氧化钛粒子吸附的及其他氯化物。    脱氯的办法首要分为干法脱氯和湿法脱氯。    1.干法脱氯    干法脱氯首要为沸腾床脱氯。干法脱氯工艺流程如图10所示。    流化床通电加热,温度控制在400-500℃,吸附的氧化半成品从炉中间加人,炉底筛板吹入枯燥空气,使Ti02粉料流化被空气从Ti02粒子表面脱出进人空气中,稀释从气固混合流经旋风、布袋收尘器别离,气相进人碱淋洗塔净化。    脱氯后的料制浆经泵送到后处理涣散后砂磨。也有的把干料送入粉磨机磨成细粉。    这种办法工艺杂乱,设备繁复,耗能多,现在氯化法生产工艺已被筛选。    2.湿法脱氯    现在大型氯化法钛白的设备基本上都选用湿法脱氯。湿法脱氯工艺流程如图11所示。[next]     一般用的脱氯剂有焦钠(Na2S2O5),硫代硫酸钠(Na2S2O3)、(H202),脱氯反响式如下:    (1)H202脱氯反响            2HC1(g)+H202(I)===C12(g)+2H2O(1)          NaC1O(1)+H202(1)===NaCl(1)+O2(g)+H20(1)    (2)焦钠、硫代硫酸钠反响                    C12+H2O===HC1O(1)+HCl                    NaOH+HC1O===NaCIO+H20    Na2S2O3(1)+4C12(g)+5H2O(1)===                                    Na2SO4(1)+H2SO4(1)+8HC1                  NaOH+HCl===NaCl+H2O              H2S04+2NaOH===Na2S04+2H20    Na2S203+NaCIO十H2O===Na2S404+2NaOH+NaCl    (3)Na2S03脱氯:                    Na2S205===Na2S03十S02                Na2S03+Cl2===Na2S04+2NaCl    脱氯反响首要是把具有较强氧化性的游离氯、次氯酸、次氯酸盐还原成安稳的氯化物如氯化钠,而钠、硫代硫酸钠、焦钠等脱氯剂被氧化成硫酸盐在后处理时很简略被洗去,不影响产品漆用功用。    (七)氧化尾气的循环运用    经过脉冲布袋别离后的氧化尾气大致成分见表2。表2  氧化尾气成分成分Cl2COCO2O2HClN2含量/%68~790.8~1.64~64~81~310~13     浓度很高一般回来氯化运用。回来运用最简洁的办法是直接运送到氯化工序运用,杜邦、美礼联等一些公司都是这样做的。条件是氧化炉的工作压力高,从氧化运送到氯化进程中通导才能大,阻力丢失小,无需加压可直接运用。因氧化尾气中含有4%-8%的氧气在氯化炉与碳反响放出热量,使氯化炉气的温度给后边TiC14的冷凝带来更多的困难。    此外,为防止氧化尾气直接用于氯化带来的热量、废气量大的缺陷,国外某公司运用低温TiCl4吸收氯的特色,运用TiC14在低温下吸收把与其他无用成分的气体分隔,然后将TiC14加热后吸收的释放出来,再经过加压以较纯的循环运用。    在TiCl4中的溶解度见表3.[next]表3  在TiCl4中的溶解度温度t/℃-2020406080100120含量/%56.728.116.310.16.754.713.272.27     尽管这样的工艺较为杂乱,但送到氯化工序的纯,不含氧气,能够进步氯化率,削减反响热,使TiCl4冷凝的工艺得到简化。    氧化尾气直接运送的管道因压力较高,其含HCl很简略液化腐蚀管线,在生产中运用衬四氟乙烯的钢管作用很好。    (八)晶粒细化剂参加    在氧化反响进程中为了得到产品均匀粒径0.25μm且粒径散布窄的产品,实验证明,必需要加人晶粒细化剂。细化剂多为碱金属盐类的水溶液。其中最经济、作用也非常好的晶粒细化剂是KCl。    晶粒细化剂加人流程如图12所示。     经过实践人们认识到氧化反响器首要应具有以下功用。    ①使与TiC14反响的氧气被加热到≥1180℃,并能完成使其气流成平稳轴向脉冲流。    ②使被加热到420一500℃的TiCl4气体能均匀、接连地径向喷人反响器内。    ③使轴向高温氧流与沿必定视点径向喷人的TiC14气流穿插,快速混合完成传热、传质同步开端反响,该视点与轴向成60°-90°角。    ④具有穿插混合气流升温胀大不向燃烧室返混的办法。    ⑤有牢靠的使TiC14喷口邻近及喷口下流反响器不结疤,及时冲刷除疤,确保反响器长周期运转的功用。    ⑥反响器中温度高达1450℃以上,有强腐蚀介质热氧及浓度≥65%(体积)的流,设备材料应具有耐腐蚀、耐高温的牲能和保护办法。    ⑦反响器结构上易腐蚀件易替换保护,结构简略。    ⑧反响器结构有利于高温悬浮气流快速脱离反响区进人冷却区。    依据以上功用的要求,氧化反响器的开发阅历了不断创新的进程,因此为满意反响器首要功用,各氯化法钛白生产厂研发了多种多样的氧化反响器,其技术创新推进着氯化法钛白的技术进步。

四氧化三锰工业废水中锰离子的回收

2019-02-21 10:13:28

四氧化三锰是出产软磁铁氧体的首要原材料,其制成的锰锌铁氧体广泛应用于电子、电器、电力、信息等工业。自20世纪90年代中期开端进入工业出产以来,通过十余年的开展,我国四氧化三锰的出产值和规划均居国际首位,到2005年年末全国产值已到达7万余吨。四氧化三锰的制备办法现在首要选用金属锰粉悬浮液法,每吨四氧化三锰用水量5~20 t,废水中含锰离子(100~600)×10-6,远大于国家污水排放标准所规则的2×10-6,假如直接排放将对环境构成损害。本研讨对四氧化三锰废水进行了处理,经处理后废水中锰离子到达国家污水排放标准GB8978-1996,收回的锰离子通过除杂后能够再制成高纯四氧化三锰,在工业出产中能够获得较好的经济效益和社会效益。 一、试剂及仪器 (一)试剂。、、氯化、碳酸(氢)钠、絮凝剂等。 (二)仪器。反响釜、拌和槽、真空过滤机、空气压缩机等。 二、实验原理与流程 四氧化三锰出产排放的废水中首要含锰、钙、镁、钠、氯、硅等离子,其间锰离子对环境有害,但经收回后具有经济价值。其他离子影响软磁铁氧体功能,需求别离处理。用化学二氧化锰作过滤层除掉微量悬浮物及H2SiO3胶体,参加生成钙、镁沉积过滤除掉钙、镁离子。收回锰离子有两种办法:一是氢氧化锰转化法(图1),即用或或其混合物将锰离子沉积为氢氧化锰,参加氯化铵作催化剂,然后通空气氧化生成四氧化三锰;二是碳酸锰转化法,即用碳酸钠或碳酸氢钠沉积锰离子生成碳酸锰,然后高温焙烧生成四氧化三锰。其反响式为:图1  氢氧化锰转化法实验流程 三、实验进程 取出产排放的废水进行水质成分分析,将废水匀速通过由化学二氧化锰组成的过滤层。在拌和的条件下参加适量的,静置、陈化必定时刻,用压滤机过滤去除钙、镁沉积物,在清液中参加、、碳酸钠、碳酸氢钠或其间的组合,别离实验参加量、参加次序、拌和强度、沉积温度、絮凝剂品种等条件。将得到的氢氧化锰或碳酸锰沉积陈化必定时刻,过滤除掉大部分杂质,将氢氧化锰沉积物配成必定浓度,参加氯化铵作为催化剂,通人空气氧化生成四氧化三锰,参加络合剂除掉少数杂质,终究烘干、破坏得到产品;或将碳酸锰沉积在1050℃氧化焙烧生成四氧化三锰。废水水质成分分析成果见表1 。 表1  车间排放废水水质成分分析成果×10-6成分Mn2+Ca2+Mg2+Cl-SiO2Na+SO2-4含量3862035400247120 四、实验成果及分析 (一)氢氧化锰转化法 将锰离子转化为氢氧化锰再氧化生成四氧化三锰办法中,关键在于怎么将废水中锰离子沉积彻底以到达国家规则的排放标准,以及怎么避免将废水中的其他杂质带人产品中。经实验发现沉积剂品种及量、沉积温度、絮凝剂、陈化时刻是首要影响要素,在不同的沉积剂及量的条件下通过实验得到的成果见表2。通过正交实验标明依据锰离子沉积所需的氢氧根数量的1.02倍,在常温下别离将和按理论量的30%和70%匀速参加拌和0.5 h,滴加1.5‰的聚酰胺类絮凝剂,静置、陈化1.5h,过滤后再用pH =6~7的去离子水洗刷2~3次,氧化后得到四氧化三锰,再参加少数络合剂洗刷除掉有害杂质,能够到达四氧化三锰化工职业标准HG/T2835 -1997(表3)。废水中锰离子为1.5×10-6,低于国家污水排放标准的2×l0-6。 表2  氢氧化锰转化法中锰中离子收回实验成果实验编号实验条件水中Mn2+/×10-6沉积剂用量沉积温度/℃絮凝剂/‰陈化时刻/hX01理论量NaOH201.02.08.3X021.05倍理论量NaOH401.03.01.7X03理论量301.54.021.5X041.05倍理论量401.53.03.8X05NaOH与按恰当份额室温1.51.51.5 表3  氢氧化锰转化法中四氧化三锰首要目标与职业目标比照成果%含量MnSiO2KNaCaMgPbX0271.080.00850.00180.02680.00680.00450.0003X0471.140.00480.00160.00280.00580.00370.0005X0571.120.00350.00090.00680.00370.00180.0002职业标准≥71.0≤0.01≤0.005≤0.01≤0.01≤0.005≤0.001 1、沉积剂及用量的影响 依据化学反响式核算后参加理论量的或,在不同的温度和絮凝剂用量下,锰离子沉积成果很难合格。其原因是沉积锰离子需求必定的pH值,废水中存在少数的钙、镁、铁等离子所以需求耗费一部分的氢氧根离子。通过实验标明,参加1.05倍理论量的能够将锰离子沉积彻底,废水中锰离子能够到达1.7×l0-6。但由于很多钠离子的存在,反响进程中会发生包裹、吸附等现象,通过洗刷很难将钠离子等除掉。实验标明,1.15倍理论量的能够到达最优成果,废水中锰离子可到达3.8×10-6,再持续增加并不能将锰离子进一步沉积出来。所以单独用或沉积废水中锰离子不能合格排放或不能得到合格产品。通过实验发现,将和按恰当的份额分阶段按必定速度匀速参加,废水中锰离子能够低于2×10-6,终究产品中钠离子、硫酸根等能够到达要求。其原因是削减了反响溶液中的钠离子量;构成的铵盐或许有助于生成的氢氧化锰晶体颗粒变粗,削减对钠离子的包裹、吸附现象;沉积剂的参加速度影响沉积的生成速度、影响颗粒结晶巨细。 2、温度的影响 温度高时生成的氢氧化锰晶体颗粒较粗,沉积比较彻底,溶液中悬浮形状的微细颗粒少。颗粒粗不简略包裹吸附杂质离子,易于洗刷过滤除掉杂质。但温度升高不利于硫酸根及钙离子的去除,在其他条件恰其时室温沉积也能够得到抱负成果。 3、絮凝剂的影响 由于生成的氢氧化锰是胶体状态,生成的碳酸锰有部分微细颗粒很难沉积,不加絮凝剂则需沉积时刻较长,过滤进程中简略穿滤,所以需求参加絮凝剂将其絮凝生成较大的颗粒以便沉降和过滤。为避免带人杂质离子,能够挑选聚酰胺类絮凝剂、聚乙烯醚、聚乙烯醇等有机高分子絮凝剂,其参加量与溶液pH、悬浮物量、胶体物质等有关。实验发现絮凝剂参加机遇与溶液中悬浮物浓度有联系,悬浮物浓度大时参加絮凝剂则锰离子沉积比较彻底,但包裹搀杂的钠离子等较多,不易去除;悬浮物浓度过小时参加,或许由于吸附载体较少难以构成大颗粒,锰离子沉积很难彻底。 (二)碳酸锰转化法 将锰离子沉积转化为碳酸锰,洗刷过滤后再高温焙烧为四氧化三锰,其长处是碳酸锰沉积颗粒粗,沉积疏松,在常温下即可洗刷除掉钙、镁、钠、硫酸根等杂质。缺陷是用量较多时才能将锰离子沉积合格,需求高温焙烧氧化,能耗较高,焙烧生成的产品反响活性较差。锰离子的沉积作用依然与沉积剂用量、沉积温度、絮凝剂、陈化时刻等有关。焙烧后的四氧化三锰目标见表4,处理后废水中锰离子浓度见表5。 表4  硫酸锰焙烧氧化的四氧化三锰首要目标与职业标准%含量MnSiO2KNaCaMgPbX0771.220.00450.00080.00180.00170.00310.0002职业标准≥71.0≤0.01≤0.005≤0.01≤0.01≤0.005≤0.001 表5  碳酸锰转化法锰离子收回实验成果实验编号实验条件水中Mn2+/×10-6沉积剂用量沉积温度/℃絮凝剂/‰陈化时刻/hX061.05倍理论量碳酸钠551.81.520.8X071.2倍理论量碳酸钠552.80.51.6X081.15倍理论量碳酸氢钠501.52.035.5X091.25倍理论量碳酸氢钠501.21.51.4 五、定论 (一)使用和的混合物或碳酸(氢)钠沉积处理四氧化三锰出产中的含锰废水,可使废水含锰离子量低于国家规则的污水排放标准2 ×l0-6,用收回的锰离子能够出产高纯四氧化三锰。 (二)碳酸锰转化法简略去除杂质,但存在能耗高、本钱高,产品活性差的缺陷。 (三)氢氧化锰转化法工艺操作简略、本钱较低,能够获得较好的生态效益和经济效益。

四氯化钛气相氧化的热力学(三)

2019-02-15 14:21:16

从上表4中能够看到,晶型转化率受温度影响很大。在1500K时晶型转化所需的时刻与反响所需的时刻在数量级上大体一致,可同步完结。    实践中证明,单一TiCl4与O2反响的金红石型转化率只要30%-65%,为取得金红石型产品含量≥98. 0%需求加人晶型转化剂。我国在开发氯化法钛白技能中从前做过很多晶型转化剂的挑选实验,终究以为AIC13是最经济、作用较好的晶型转化剂。氧化产品中A1203含量达0.9%-1.2%时,产品中金红石型的含量就完全能够完成)98.0%的要求。    实践也证明,TiCl4气相氧化反响过程中没有引人成核剂,产品的均匀粒度粗、粒度散布宽,很难得到优秀的颜料级Ti02粒子。一般的成核剂有水蒸气及元素周期表中榜首主族元素、第二主族元素及镧系元素的盐类,如锉、钠、钾、钙、、铈的各种盐类,它们在高温下很简单生成氧化物。一般把它们按必定份额溶解在水中,使用氮气或许氧气作载体把它们压送到氧化反响器中,最好加人到热氧气流中。    经过实验,以为最好的成核剂为。当加人KC1量为(90-110)×10-6时,产品的CBU(炭黑底彩值表明产品消色力)进步5-6,到达12.4。满意颜料对氧化半成品的要求。    各种碱金属氯化物作成核剂的挑选性实验见下表5。美国专利2791490、5201949、3208866较具体地叙说了加人晶粒细化剂对炭黑底调的影响。炭黑底调是Ti02粒子巨细和粒子巨细均匀度的一种测量方法的衡量单位,值愈大,其粒子愈细,散布愈会集。其反响条件氧气过量系数为1.10,预热到1000℃,TiC14蒸气预热到800℃,反响区温度在1000-1400℃之间,把盐溶液喷到紧靠反响区的热氧流之中。

三氧化二镍

2017-06-06 17:49:58

三氧化二镍Ni2O3 又称氧化高镍。黑色有光泽粉末。密度4.83。不溶于水,溶于硫酸和硝酸放出氧,溶于盐酸放出氯,也溶于氨水。在600℃时还可还原一氧化镍。用作陶瓷、玻璃、搪瓷的颜料,并用于制镍粉。由温和地加热硝酸镍、碳酸镍或氢氧化镍而得。 硫酸镍溶液与碳酸钠溶液进行复分解生成碳酸镍,经过滤、浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥得到干燥的碳酸镍固体,再经煅烧、球磨粉碎,制得三氧化二镍。三氧化二镍制备硫酸镍溶液与碳酸钠溶液进行复分解生成碳酸镍,经过滤、浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥得到干燥的碳酸镍固体,再经煅烧、球磨粉碎,制得三氧化二镍。 三氧化二镍用途用作玻璃、陶瓷和搪瓷的着色材料,也用于制造镍粉和磁性体的研究。操作注意事项: 密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿连衣式胶布防毒衣,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。   三氧化二镍储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。 

三氧化二铝

2017-06-06 17:50:12

三氧化二铝又名活性氧化铝。    活性氧化铝(分子式Al2O(3-x)(OH)2x,0<x<0.8)是当前世界上大量使用的无机化工产品之一。由于活性氧化铝具有多孔结构,高比表面积且处于不稳定的过渡态,因而具有较大的活性。在石油化工、化肥工业中,广泛用作催化剂、催化剂载体。活性氧化铝又具有吸附特性,因而用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等。当今得到的主要的工业活性氧化铝产品都是靠快速脱水法生产的。活性氧化铝是指经过充分细磨、以原晶尺寸大小1μm的α- Al2O3为基本组成(20%-90%)的煅烧氧化铝。    高性能的活性氧化铝在不定形耐火材料配料中能带来以下好处:提高坯体密度、流动性、强度,提高二次莫来石生成量等,降低加水量和气孔率。此外,活性氧化铝还能做干燥剂,吸水量大、干燥速度快,能再生(400 -500K烘烤)。活性氧化铝属于化学品氧化铝范畴,主要用于吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体,根据不同的用途,其原料和制备方法不同。    在催化剂中使用的三氧化二铝的通常专称为“活性氧化铝”,它是一种多孔性、高分散度的固体材料,有很大的表面积,其微孔表面具备催化作用所要求的特性,如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等,所以广泛地被用作化学反应的催化剂和催化剂载体。    该纳米氧化铝XZ-L14显白色蓬松粉末状态,晶型是α型。粒径是20nm;比表面积≥50m/g。粒度分布均匀、纯度高、高分散、α-Al2O3,其比表面低,具有耐高温的惰性,但不属于活性氧化铝,几乎没有催化活性;耐热性强,成型性好,晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于α相氧化铝也是性能优异的远红外发射材料,作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外,α相氧化铝电阻率高,具有良好的绝缘性能,可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。    了解更多有关三氧化二铝的信息,请关注上海 有色 网。 

三氧化二铝

2017-06-06 17:50:09

三氧化二氯俗称氧化铝概要  三氧化二铝,刚玉型晶体接近于原子晶体,其它晶型的基本上是离子晶体,熔点为2050℃,沸点为3000℃,真密度为3.6g/cm。   三氧化二铝的流动性好,难溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产中的主要原料。   有四种同素异构体β-氧化铝 δ- 氧化铝 γ-氧化铝 α-氧化铝 ,主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取。   名称 氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;corundum   化学式 Al?O?外观 白色晶状粉末或固体物理属性  式量 101.96 amu   熔点 2303 K   沸点 3250 K   真密度 3.97 g/cm3   松装密度:0.85g/mL(325目~0)0.9g/mL(120目~325目)   晶体结构 三方晶系 (hex)   导电性 常温状态下不导电   热化学属性   ΔfH0liquid −1620.57 kJ/mol   ΔfH0solid −1675.69 kJ/mol   S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol•K   S0solid 50.9 J/mol•K安全性  食入 低危险   吸入 可能造成刺激或肺部伤害   皮肤 低危险   眼睛 低危险   在没有特别注明的情况下,使用SI单位和标准气温和气压。   氧化铝是铝和氧的化合物,分子式为Al?O?。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。编辑本段应急处理  隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。用途  1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铁和氧化钛而呈红色,蓝宝石则含有氧化铬而呈蓝色。   2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。工业上,铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝 金属 。   3. 氧化铝是 金属 铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的 金属 铝极易与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。   4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。   5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。   6. 2004年8月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。   资料刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微量三价铬的显红色称红宝石;含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石;含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。   氧化铝化学式Al2O3,分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3,六方紧密堆积晶体,α-Al2O3的熔点2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱,是典型的两性氧化物。   Al2O3+6H+=2Al3++3H2O   Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O当能源 价格 不断攀升之时,世界各大铝业公司开始把建设铝业生产基地的目光转向电价低廉的中东和非洲。通过降低左右生产成本的电费,确保铝业生产的 价格 竞争力,成为世界各大铝业公司的着眼点。从国内政策面上分析,国家 产业 政策给铝 行业 定位在满足国内需求上,且在对高精尖产品和低技术含量产品在政策上将会有区别。因此,上下游铝企业对于 行业 所出现的政策性和结构性拐点,应着眼于内销 市场 ,扩大铝在国内 市场 的应用;扩大铝应用领域,提高铝应用的附加值、提升技术含量。另外,铝生产企业应该多关注相关 行业 和下游 行业 发展动向,特别是掌握交通运输、电力、包装、家电等 行业 发展趋势,同时加大技术攻关和科技投入。

氧化铝生产(四)

2019-01-25 13:38:01

续上表9长石Na2O·Al2O3·6SiO2524.619.44 68.711.8  2.616~6.5  K2O·Al2O3·6SiO2556.818.3 64.8 16.9   10白云石K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O796.838.44.545.3 11.8  211石榴石K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O436.623.4 55 21.6 2.55~12方沸石Na2O·Al2O3·6SiO2·2H2O560.618.26.464.311  2.3513绢云母K2O3·Al2O3·6SiO2·2H2O796.838.44.545.3 11.8   14高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O258.239.513.946.6   2.61

33张PPT看懂三大纳米碳材料

2019-01-04 09:45:23

结语 碳纳米材料自发现以来就备受关注,其优异的特性注定它会是改变世界的新材料。目前来讲,碳纳米材料很大程度上是用在复合材料里,但在复合材料中的分散、它们之间及与母体的结合,这是一大挑战,对工艺、技术要求很高,细微的差别都会带来截然不同的效果。此外,作为能源材料的体积能量和功率密度仍需研究,而碳纳米材料对环境和人体的影响以及新型功能材料的发现与研制也是其面临的挑战。  虽然面临巨大挑战,但是专家们依然抱着乐观的态度,原有技术在不断改进,新型材料在不断发现,新的应用也在不断开发,目前最引人关注的碳纳米材料非石墨烯和碳纳米管莫属,虽然石墨烯与碳纳米管有着类似的前生,却很可能拥有不一样的未来。原因有多方面,但最终可归结为一维材料与二维材料之争。

纳米级氧化铝

2018-12-28 15:58:46

该产品呈白色蓬松粉末状,根据晶型主要分为HTAl-01,α-nmAl2O3;粒径≤80nm,比表面积<10m2/g;HTAl-02,γ-nm Al2O3;粒径≤20nm,比表面积≤200 m2/g,粒度分布均匀,纯度高。03~09型号表示采用不同的表面处理形式。   产品特点   纳米氧化铝由于粒径细小,可用来造人造宝石、分析试剂以及纳米级催化剂和载体,用于发光材料可大大提高其发光强度,对陶瓷、橡胶增韧、要比普通氧化铝高出数倍,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳等。纳米氧化铝主要用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板,并用在涂料中来提高耐磨性。   技术特性   型号 外观 含量(%) 平均粒径(nm) 比表面积(M2/g) 晶型/表面处理 特点说明   HTAL-01 白色粉末 99.9 〈100 ≥12 α相--  亲水型   HTAL-02 白色粉末 99 20 ≥160 γ相-- 亲水型   HTAL-03 白色粉末 -- 〈160 -- 硬脂酸处理 亲油型、α相   HTAL-04 白色粉末 -- 80 -- 铝酸酯处理 亲油型、α相   HTAL-05 白色粉末 -- 80 -- 钛酸酯处理 亲油型、α相   HTAL-06 白色粉末 -- 10 -- 氢氧化铝 亲油型、α相   建议用量   一般推荐用量为1~5%,使用者应根据不同体系经过试验决定最佳添加量。   应用范围   1、 透明陶瓷:高压钠灯灯管、EP-ROM窗口。   2、 化妆品填料。   3、 单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石。   4、 高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶、炉管。   5、 精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带。   6、 涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料。   7、 气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料。   8、 催化剂、催化载体、分析试剂。   9、 宇航飞机机翼前缘。

纳米氧化镍的应用

2018-12-10 09:46:12

1月24日消息:    纳米氧化镍的应用领域广泛,以下主要介绍其应用研究相对广泛的几个方面:   1 催化剂   由于纳米氧化镍具有很大的比表面积,在众多过渡金属氧化物催化剂中氧化镍有着很好的催化特性,且纳米氧化镍与其他材料复合时,其催化作用能得到进一步加强。有人采用具有规则孔洞的二氧化硅骨架包裹纳米氧化镍复合材料研究氧化镍催化氧化有机胺取得较好的效果。由于这种纳米氧化镍复合材料兼具纳米颗粒比表面积高和二氧化硅表面微孔丰富的特点,所以使催化反应接触面积和扩散效率都得到明显加强。   2 电容器电极   廉价的金属氧化物如NiO、Co3O4 和MnO2可以代替诸如RuO2等贵重金属氧化物作为电极材料制造超级电容器,其中氧化镍的制备方法简单、价格低廉,因此受到人们的关注。纳米氧化镍制备的电极电容通常能达到300F/g左右,循环次数多达50O~1000次。   3 光吸收材料   由于纳米氧化镍在光吸收谱上表现为选择性光吸收,此类材料在光开关、光计算、光信号处理等领域有其应用价值。有研究以多孔阳极铝氧化物(AAO)为模板制备出长约60μm、外径约200nm的氧化镍纳米管,其光吸收带宽比单纯的大块晶体氧化镍要窄,从而表现出更好的选择性光吸收特性。   4 气敏传感器   由于纳米氧化镍是一种半导体材料,利用气体的吸附而使其电导率发生变化可以制作气敏电阻。有人研究出了纳米级复合氧化镍薄膜制备传感器,它能对室内的有毒气体一甲醛进行监控。也有人应用氧化镍薄膜制备出在室温下可以操作的H2气敏元件。   纳米氧化镍在光学、电学、磁学、催化、生物等领域的应用也将得到进一步的开发。(Fiona)

钴渣制取氧化钴的生产实践

2019-03-05 12:01:05

氧化钴是钴基合金、硬质合金及珐琅,陶瓷颜料的重要原材料,国内现在年产1000多吨。氧化钴有三种不同方式:CoO、Co2O3、Co3O4,色彩和含钴量都不同。因为各厂的质料和出产条件不同,在浸出、净化和钴沉积上各有特色。 从镍体系钴渣出产氧化钴的典型出产工艺为金川公司流程,如图1所示。图1  金川公司用钴渣出产氧化钴的流程图 一、萃取除杂 黄钠铁矾除铁后液中的杂质总量仍还有约2g∕L,包含Cu、Fe、Ca、Mg、Pb、Zn、Mn等,为了得到合格的氧化钴产品,还必须进一步的净化。金川公司选用P204萃取工艺进行深度净化除杂。 P204主要成分为二-(2-乙基己基)磷酸,是一种烷基磷酸萃取剂,分子量323,无臭味,出厂规格为P204≥93%,密度0.9694~0.9700g∕cm3(25℃),黏度0.42cP(25℃),在水中溶解度0.012g∕L,10%碳酸钠溶液中溶解度为0.026g∕L,1moL硫酸溶液中溶解度为0.0017g∕L,平衡pH值时pKa=3.5,酸性杂质为0.3%~0.4%,水分为0.3%~0.4%,其分子结构式为:萃取除杂在25级聚氯乙烯混合弄清箱中进行,溶液中的Cu、Fe、Zn、Mn、Ca等杂质进入有机相中,别离用1.2mol∕L、2.5mol∕L和6mol∕L洗Co、洗Cu、洗Fe。萃余液送P507别离镍钴。 25级别离为10级萃取,5级洗钴,4级洗铜,4级洗铁,2级弄清。 混合室:0.52m×0.52m×l.20m 弄清室:0.52m×2.60m×1.20m 萃取箱拌和桨为钛质六叶桨,直径200mm,由5台5.5kW电动机带动,转速470~500r∕min。流量由高位槽操控,转子流量计丈量。 萃取操作的技术参数为: 萃取剂:      10% P204,90%磺化火油 皂化剂:      8~9mol∕L NaOH溶液 皂化率:      60%~65% 物料流比:    有机相∶料液∶洗钴液=0.6∶1.0∶0.06 皂化在φ2×2mPVC槽内进行。 反萃用的2.5mol∕L和6.0molL∕L溶掖内循环,别离降至0.1~0.2mol∕L或4~4.5mol∕L时更换新酸液。 除杂后液成分:二、萃钴 P507萃钴在34级萃取箱中进行,其间制锦皂5级,镍钴别离7级,洗镍5级,钴反萃6级,洗铁5级,弄清6级。萃取箱尺度、结构、拌和桨及转速等与萃取除杂相同。 萃钴操作的技术参数为: 萃取剂        25% P507,75%磺化火油 制镍皂溶液    35~40g/L硫酸镍溶液 制钠皂溶液    8~9mol∕L NaOH溶液 物科流比      有机相∶料液∶洗镍液∶反萃液=1.0∶0.7∶0.07∶0.15 皂化在φ2×2mPVC槽内进行。 洗镍用1.2mol∕L溶液,反萃钴用2.5mol∕L溶液,冼铣用6.0mol∕L溶液(内循环)。 三、草酸钴沉积 运用沉积剂草酸铵,由草酸溶液通入自行沉积制备。运用φ2m×2m不锈钢槽,在60℃下溶解工业草酸,真空抽滤除掉残渣,溶液在机械拌和条件下通入气,至pH=4.0~4.5时沉积结束,真空过滤得到草酸铵。 沉钴分两段进行,都在2m3珐琅釜内完结,操作条件见表1。 表1  两段沉钴技术参数四、煅烧制氧化钴 一段沉积草酸钴选用反转管电炉煅烧,电炉规格为φ0.5m×10m,转速0~2.07r∕min,倾角3°,总功率250kW,炉头温度700℃,炉中600℃,炉尾500℃。 二段沉积选用红外线炉煅烧热解,温度530℃。 硬质合金出产用的氧化钴要求松装比重在0.45~0.55g∕cm3之间,为此要求在沉钴过程中严格操控氯化钴的初始浓度、淀度及草酸铵的参加速度,以确保取得必定粒度的沉积;一起严格操控煅烧时的炉温,不致过烧或缺乏。

纳米氧化铟锡

2017-06-06 17:50:12

纳米氧化铟锡是氧化铟锡的一种产品。纳米氧化铟锡或者掺锡氧化铟是一种铟氧化物和锡氧化物的混合物,通常质量比为90% In2O3,10% SnO2。纳米氧化铟锡物态 固体纳米氧化铟锡熔点 1800-2200 K (2800-3500 °F)纳米氧化铟锡密度 7120-7160 kg/m3 at 293 K纳米氧化铟锡颜色 (粉末状) 浅黄到绿黄色,取决于SnO2浓度。纳米氧化铟锡主要用于制作液晶显示器、平板显示器、电浆显示器、触摸屏、电子纸等应用、有机发光二极管、以及太阳能电池、和抗静电镀膜还有EMI屏蔽的透明传导镀膜。氧化铟锡也被用于各种光学镀膜,最值得注意的有建筑学中红外线-反射镀膜(热镜)、汽车、还有钠蒸汽灯玻璃等。别的应用包括气体传感器、抗反射膜、和用于VCSEL激光器的布拉格反射器。纳米氧化铟锡薄膜可以在高于1400 °C及严酷的环境中是用,例如气体涡轮、喷气引擎、还有火箭引擎 。铟在自然界是稀散 金属 ,全世界年产铟约***吨,我国年冶炼铟可达***吨,是铟资源大国。然而我国铟主要供外销,对其高技术的深加工尚处于起步阶段。使铟资源增值、合理利用铟资源的重要途径是生产铟锡氧化物(ITO)靶材和纳米氧化铟等。纳米氧化铟(In2O3)粉末是一种新型的无机材料,具有非常广泛的用途。由于颗粒尺寸的细微化,纳米材料产生了块状材料所不具备的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和 宏观 量子隧道效应。由于纳米In2O3具有许多优异的性能,其制备及应用成为了近几年国内外科技研究的热点之一。想要了解更多关于纳米氧化铟锡的资讯,请继续浏览上海 有色 网( www.smm.cn ) 有色金属 频道。 

氧化铝生产(三)

2019-01-25 13:38:01

表4  铝矿物一览表序号名称分子式相对分子质量质量/%密度/(g/cm3)莫氏硬度Al2O3H2OSiO2Na2OK2OSO31一水铝石Al2O3·H2O1208515    3.01~3.53.5~7.02三水铝石Al2O3·3H2O15665.434.6    2.35~2.422.5~3.53霞石Na2O· Al2O3·2SiO2284.235.9 42.321.8  2.635.5~6.0  K2O· Al2O3·2SiO2316.432.2 38 29.8 2.4~2.664明矾石K2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3838.236.913.05  11.438.652.6~2.83.5~4.05刚玉Al2O3102100     4~.196蓝晶石Al2O3·SiO2162.162.9 37.1   3.56~3.684.5~7.07红柱石Al2O3·SiO2162.162.9 37.1   3.157.58红线石Al2O3·SiO2162.162.9 37.1   3.247

氧化镍钴锰锂

2017-06-06 17:49:58

一种新型高比能量锂离子电池正极用氧化镍钴锰锂材料,日前由天津电源研究所研制成功。并获得了信息产业部电子基金的资金支持,随即建成年产200吨氧化镍钴锰锂生产线,在国内率先实现了产业化生产。目前市场上的锂离子电池大多以氧化钴锂为正极,其材料的稳定性和产品的安全性比较差。天津电源研究所针对氧化钴锂存在的突出问题,采用价格相对低廉的镍、锰替代钴,并研发独特的烧结工艺,仅用了一年多时间就成功解决了这一难题。据了解,这种新型材料具有容量高、寿命长、安全系数高、无污染等优点。与氧化钴锂相比,制造成本降低了10%至15%,每克容量由140毫安时可提升到220毫安时,由此不仅提高了产品的安全性能,而且增大了电池容量,一举突破了锂离子电池发展的瓶颈制约。该产品现已得到多家用户的认可,并实现了为出口欧盟的高端电池产品生产厂家供货。为了研制在电性能、安全性和成本价格等三方面均能较好地满足电动汽车需求的锂离子电池,选择了在氧化钴锂中掺杂氧化镍锰钴锂三元材料的方法,研制了新的50Ah动力型锂离子电池。通过对研制电池进行电性能和安全性试验,各项性能均满足电动汽车的技术要求,加上氧化镍锰钴锂三元材料的价格仅为氧化钴锂的50%左右,所以掺杂氧化镍锰钴锂三元材料是解决电动汽车对动力型锂离子电池严格需求的理想途径之一。近期有一种锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂及其制备方法。本发明属于锂离子电池技术领域。锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂为富锂型层状结构,化学成分Li↓[1+z]M↓[1-x-y]Ni↓[x]Co↓[y]O↓[2],其中0.05≤z≤0.2,0.1<x≤0.80.1<y≤0.5。制备方法:镍、钴、锰的可溶性盐为原料;氨水或铵盐为络合剂,氢氧化钠为沉淀剂;加水溶性分散剂,加水溶性抗氧化剂或用惰性气体控制和保护;将溶液并流方式加到反应釜反应;碱性处理,陈化,固液分离,洗涤干燥;氧化镍钴锰和锂原材料混合均匀;将混合粉体分三温区烧结得到氧化镍钴锰锂粉体。本发明比容量高,循环特性好,晶体结构理想,生产周期短,功耗低,适合产业化生产等。 

氧化钴基础知识

2019-03-07 10:03:00

氧化钴粉首要包含CoO、Co2O3、Co3O4。含钴74%以上的高品位氧化钴为褐色,含钴74%以下的氧化钴为黑色。依照其用处和化学成分的不同,依据国家标准,精制氧化钴粉首要分为Y类和T类两大系列,而Y类产品又分为Y0、Y1、Y2三种牌号,T类产品分为T1、T2两种牌号。精制氧化钴粉的粒度一般在180~250目,其松装密度为0.4~0.61t/m3。氧化钴,主成分为CoO或Co2O3,黑灰色粉末,渐溶于热和热稀硫酸中,并别离放出氯和氧,不溶于水和醇。用作氧化剂,制作钴和不含镍的钴盐、钴催化剂、颜料、陶瓷的釉料、色素着色剂、硬质合金,用于电子及冶金工业等。精制氧化钴粉首要用于制作硬质合金,占用量的93%;部分用作颜料和釉料,4%用于陶瓷,3%用于珐琅职业。将草酸钴在650~7500C下进行煅烧,终究制得精美氧化钴产品。金川钴体系选用回转窑煅烧,钴的回收率可到达98%以上。 四氧化三钴(Co3O4)为灰黑色粉末状固体,广泛应用于制作硬质合金、磁性材料、珐琅颜料、陶瓷颜料及玻璃颜料、故触媒、油墨颜料、玻璃脱色剂,是制备催化剂和干燥剂的首要原料。现在首要用于出产锂离子电池材料钴酸锂。因为通讯、电子业的开展,我国对锂离子电池的需求也不断增加,估计从现在到2010年我国对锂离子电池的需求将以每年10%~20%的速度增。现在我国对四氧化三钴的需求量为2600t。 四氧化三钴传统的出产办法多选用灼烧或是热分解法。灼烧法就是将钴粉用红热蒸汽加热法生成CoO,在5000C下进一步氧化成Co3O4,可是这种办法产出的Co3O4粉末活性差,纯度低,粒度散布宽。热分解法是将纯洁的氧化钴或是硝酸钴溶液沉积出产草酸钴或是碳酸钴,经高温煅烧产出Co3O4。但该法相同存在粒度散布不均匀的问题,产品纯度较低。 近几年,我国对高浓度硝酸钴或氧化钴溶液直接组成Co3O4进行了实验研讨。将含钴溶液加热后,缓慢参加溶液,调理溶液的PH值,并缓慢参加H2O2,反响发生黑色沉积,沉积产品首要为钴的氧化物和水合物,含钴为65%~68%,沉积物经进一步煅烧,可得到纯度95%以上的Co3O4粉末。直接氧化法制得产品需求进一步煅烧,流程较长,并且参加量及参加速度对产品影响较大,进程较难于操控。 2004年北京矿冶研讨总院对加压浸出法直接出产Co3O4进行了实验研讨。产品含钴到达71.4%对产品进行x射线衍射分析断定,产品为纯度较高的四氧化三钴,谱线中未发现有其他物质。电子显微照片显现,加压浸出法产出四氧化三钴颗粒较煅烧法细,粒度较为均匀。

纳米氧化镍的应用现状

2019-03-12 11:03:26

1.催化剂   纳米NiO是一种催化作用较好的氧化催化剂,Ni2+具有3d轨迹,对多电子氧具有择优吸附的倾向,对其它复原气体也有活化作用,并对复原气体的O2起催化作用,在有机物的分化组成,转化过程中,如汽油氢化裂化,是石化处理中烃类转化,重油氢化过程中,NiO是杰出的催化剂。在天然气的催化焚烧中,为了防止反响温度过高使空气中的N2氧化生成NOx,并有未焚烧彻底的CO发生,运用NiO/CuO— Zr02复合催化剂进步了其高温安稳性。在制备纳米碳管的过程中,用到了NiO/Si02复合催化剂,并且Ni含量较高时,组成的碳纳米管收得率高,管径散布窄,而NiO的含量及形状直接影响着碳纳米管的产值及性状。在废水处理中,NiO是除掉其间CH4,,N2,促进NOx分化的催化剂。NiO作为光催化降解酸性红的催化剂,在处理有机染料废水中,作用十分显着。   2.陶瓷添加剂与玻璃染色剂   陶瓷制品顶用NiO来进步其冲击力,当参加NiO(O.02(wt)%),还能够进步材料的各项电功能,如压电功能和介电功能 。在玻璃中加NiO主要是操控玻璃的色彩,在能吸收紫外线的上色安稳的棕色通明玻璃中就含少数的NiO。通明玻璃镜和装修用玻璃中,均添加了适量的NiO作上色剂。   3.电池电极   跟着通讯,信息技术的不断开展,电容器也得到了史无前例的开展。现在的超级电容器由于具有比静电电容器高得多的能量密度和比传统化学电源高得多的功率密度而成为一个研讨热门。据研讨标明,氧化钌是现在研讨最多,功能最好的电化学电容器电极材料,但由于它的报价十分贵重阻止了它的大规模使用。并且活性炭内阻较大的特色使得人们把目光投向了过渡金属氧化物。过渡金属氧化物由于其自身的准电容现象成为超级电容器的电极材料。现在,使用Ni,Mn,Co等氧化物的内阻较小,价廉且比容量大等特色,制造而成的电池电极材料备受重视。碳酸盐熔盐燃料电池顶用NiO作阴极,用煤气或天然气作燃料,是一种发电功率高于传统火力发电的清洁动力。并且纳米NiO电池与普通NiO电池比较有显着的放电优势,放电容量显着增大,电极电化学功能得到改进。   4.传感器   NiO是近几年来越来越受到重视的气体传感器材料。现在已有用纳米NiO制造成的甲醛传感器,CO传感器,H2传感器等使用于实践出产。

纳米二氧化硅

2017-06-06 17:50:04

纳米二氧化硅是极其重要的高科技超微细无机新材料之一,因其粒径很小,比表面积大,表面吸附力强,表面能大,化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能,以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性,在众多学科及领域内独具特性,有着不可取代的作用。纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”,广泛用于各 行业 作为添加剂、催化剂载体,石油化工,脱色剂,消光剂,橡胶补强剂,塑料充填剂,油墨增稠剂, 金属 软性磨光剂,绝缘绝热填充剂,高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域。  为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材料相比显示出特异功能,因而得到人们的极大重视。  纳米二氧化硅广泛地应用于橡胶、塑料、电子、涂料、陶(搪)瓷、石膏、蓄电池、颜料、胶粘剂、化妆品、玻璃钢、化纤、有机玻璃、环保等诸多领域。

湿法生产三氧化二铋

2019-01-31 11:06:04

一、工艺流程。 如图1。图1  湿法出产氧化铋工艺流程 包含溶解、中和、枯燥等工序,产出氧化铋;滤液经转化、结晶,产出。 二、首要技能条件。 水淬与硝酸溶解同火法出产。中和:与液碱反响如下式: 2Bi(NO3)3+6NaOH=Bi2O3+6NaNO3+3H2O 将固体碱用蒸馏水溶解制成30%的NaOH溶液,弄清后撇去悬浮物,取上清液备用。要求上清液清亮通明,不染杂色。然后取体积1.5~2.5倍于硝酸溶液的NaOH溶液加热至95℃左右,将饱满的溶液逐步缓慢注入加热后的NaOH溶液,边加边拌和边升温,使生成的氧化铋沉积呈黄色。留意不能加得太快,太快则易发生白色的氢氧化铋与碱式沉积。 当参加之饱满溶液体积约为NaOH溶液之一半时,尽管此刻溶液中NaOH浓度仍约为5N,但不能再加,再加则生成白色絮状氢氧化铋胶体物。持续拌和及保温半小时,使生成的氧化铋由浅黄色转变为澄黄色,再转变为暗黄色,然后坚持暗黄色不变。 过滤洗刷:中和后中止加温拌和,弄清过滤,沉积即Bi2O3粉末,用水屡次淋洗至洗水呈中性,枯燥后的氧化铋粉末(约200目)即产品。 硝酸转化:滤液中除NaNO3外,尚有NaOH存在,缓慢参加HNO3于滤液中,使NaOH转化为NaNO3,其反响为:当溶液呈中性时,阐明已悉数转化为溶液,然后加温浓缩结晶,分出副产物。 三、首要设备。 不锈钢溶解槽一只:中和罐一个、浓缩结晶罐一个、选用夹套式珐琅反响釜,附机械拌和:离心机一台;烘箱一台。 四、产品质量。 当用自来水出产时,可达工业纯级,其成分为(%):Bi2O3>98.5%,Fe<0.01,碱金属硫酸盐低于0.1,不溶物低于0.1;当用蒸馏水出产时,可达化学纯级,其成分为(%):Bi2O3高于99.5,Fe<0.005,碱金属硫酸盐低于0.03,不溶物低于0.005。

火法生产三氧化二铋

2019-01-31 11:06:04

一、工艺流程。 如图1。图1  火法出产氧化铋工艺流程 二、首要技能条件。 将1号精铋熔化,缓慢呈细流参加水淬池中水淬成疏松多孔、粒度为5毫米以下的颗粒。 硝酸溶解:将硝酸体积用蒸馏水稀释一倍,常温下参加水淬铋,其反响为: Bi+4HNO3=Bi(NO3)3+NO+2H2O 为避免氮氧化物很多逸出,水淬铋应缓慢参加。反响后之溶液即溶液。 浓缩结晶:浓缩温度控制在100℃左右,溶液体积蒸发到50%再冷却结晶,10小时后溶液中所含的有60%~70%结晶分出来;将分出之结晶别离后,一次母液再进行浓缩,体积缩小一倍,还可得到20~30%的结晶,杂质悉数留在二次母液中,将二次母液加热并用水处理以构成碱式沉积,将Bi(OH)2NO3滤出后再回来用硝酸溶解:将分出的结晶用少数含酸水洗刷(H2O∶HNO3=5∶2),常温下风干,此进程将开释部分氮氧化物尾气。 煅烧:温度控制在600℃左右,焚烧时刻为3~4小时,此刻有很多氮氧化物气体逸出。其反响为: 4Bi(NO3)2=2Bi2O3+12NO2+3O2 煅烧至无氮氧化物逸出停止,然后降温,取出煅烧后的氧化铋,用瓷球磨机破坏至粒度一60目。 三、首要设备。 马弗电炉一台;瓷球磨机一台。

纳米技术与纳米材料:防晒化妆品中的纳米二氧化钛

2019-01-03 10:44:18

由太阳辐射出来的光线中,存在有大约5%的波长≤400 nm 的紫外线 。太阳光中的紫外线 , 按其波长可以分为:波长为320 nm~400 nm的长波紫外线,称为A型紫外线 (UVA);波长为 290 nm~320 nm 的中波紫外线, 称为B型紫外线 (UVB)以及波长为200 nm~290 nm的短波紫外线, 称为C型紫外线。 由于紫外线波长很短, 能量颇高,它的破坏力很大, 长时间照射到身体上会损害人的皮肤, 造成炎症或晒伤, 严重的会产生皮肤癌 。中波紫外线UVB是引起皮肤发生炎症和晒伤的主要因素。 1、纳米TiO2屏蔽的原理 TiO2是一种N型半导体 ,用于防晒化妆品中的纳米TiO2晶型一般为金红石型 , 它的禁带宽度为3.0 eV,当波长小于400nm 的紫外线照射 TiO2时,价带上的电子可吸收紫外线而被激发到导带上,同时产生电子 -空穴对,因此 TiO2 具有吸收紫外线的功能。由于纳米 TiO2粒径小,粒小数众多,这样阻挡或截获紫外线的几率就大大增加。 2、防晒化妆品中纳米TiO2的特点 2.1、紫外线屏蔽效率高 防晒化妆品的紫外线屏蔽能力用日光防护系数(SPF 值)来表示,该值越大,防晒效果越好。涂有防晒产品的皮肤(PS)产生最低可测红斑所需的能量与未使用防晒产品的皮肤产生相同程度红斑所需能量之比。 由于纳米 TiO2既吸收紫外线又散射紫外线, 因此国内外均把其作为最理想的物理防晒剂,通常情况下纳米TiO2屏蔽 UVB 的能力为纳米 ZnO 的3倍~4倍。 2.2、适宜的粒径范围 纳米TiO2 屏蔽紫外线是由其吸收能力和散射能力共同决定的,纳米TiO2的原始粒径越小吸收紫外线能力越强。根据Rayleigh光散射定律,纳米TiO2对不同波长紫外线的最大散射能力则存在一最佳原始粒径。实验也表明,紫外线的波长越长,纳米 TiO 2对它的屏蔽性越取决于对它的散射能力;波长越短,对它的屏蔽性越取决于对它的吸收能力。 2.3、优异分散性和透明性 纳米TiO2原始粒径在100 nm 以下,远小于可见光的波长,理论上纳米TiO2在完全分散的情况下可以透过可见光,因此是透明的。由于纳米TiO2的透明性,其加入防晒化妆品中不会对皮肤产生遮盖作用。因此,可以显现自然的肌肤美,透明性是防晒化妆品中纳米TiO2的重要指标之一。事实上,纳米TiO2在防晒化妆品中是呈透明性但并非完全透明,这是因为纳米TiO 2 的粒子小、比表面积大、表面能极高,很容易形成团聚体,从而影响产品的分散性和透明性 。 2.4、良好的耐候性 防晒化妆品用的纳米TiO2要求具有一定的耐候性(特别是耐光性),因为纳米TiO2的粒子小、活性大,吸收了紫外线后会产生电子-空穴对,部分电子-空穴对会迁移到表面导致纳米 TiO 2 表面吸附的水产生原子氧和氢氧自由基,氢氧自由基具有很强的氧化能力,会使产品变色和因香料分解而发生异味 。因此, 必须在纳米TiO2 表面包一层或多层透明的氧化硅、氧化铝和氧化锆等隔离层以抑制其光化学活性。 3、纳米TiO2的种类和发展趋势 3.1、纳米TiO2粉体 这种纳米TiO2产品以固体粉末的形式出售,根据纳米TiO2的表面性质可分为亲水性粉体和亲油性粉体。亲水性粉体用于水性化妆品中,亲油性粉体用于油性化妆品中。亲水性粉体一般通过无机表面处理得到。这些国外纳米TiO2粉体大都根据其应用领域而经过专门的表面处理。 3.2、肤色纳米TiO2 由于纳米TiO2粒子细 、易散射可见光中波长较短的蓝色光,当加入防晒化妆品中会使皮肤呈蓝色调,看上去不健康。为了配成皮肤色,早期往往要向化妆品配方中加入氧化铁一类红色颜料 。但由于纳米TiO2与氧化铁在密度上和与基料之间的润湿性上的差异,往往会发生浮色。 4、我国纳米TiO2生产状况 我国纳米TiO2的小试研究非常活跃, 理论研究水平已达世界先进水平, 但应用研究和工程化研究相对落后,许多研究成果无法转化为工业化产品。我国的纳米TiO2 的工业化生产始于 1997 年,比日本晚 10多年。 制约我国纳米TiO2产品质量和市场竞争力原因有2个: ①应用技术研究滞后 应用技术研究需要解决纳米TiO2在复合体系中的添加工艺、效果评价等问题。纳米TiO2 在许多领域的应用研究还没有完全展开,某些领域例如防晒化妆品领域的研究仍要继续深化。应用技术研究的相当滞后造成我国纳米TiO2 产品无法形成系列化牌号以适应不同领域的特殊要求。 ②纳米 TiO2的表面处理技术有待进一步深入研究 表面处理包括无机表面处理和有机表面处理,表面处理技术是由表面处理剂配方、表面处理工艺和表面处理设备组成。 5、结束语 防晒化妆品中纳米TiO2的透明性、紫外线屏蔽性能、分散性和耐光性是判别其质量优劣的重要技术指标 , 纳米TiO2的合成工艺和表面处理方法是决定这些技术指标的关键。