冉东凯, 储德清
    天津工业大学材料科学与化学工程学院, 天津,
    摘要：本文主要介绍纳米二氧化伙的结构、性质、制备及其在功能纺织品中的应用。
    关健词：, 制备, 杭菌, 紫外线吸收, 抗静电
   
    问 世于世纪年代后期, 这种新型无机材料的粒径仅为普通二氧化钛的十分之一左右, 多为10~15nm。由于其优异的紫外线屏蔽作用, 透明性以及xx等特点, 使其成为生产防晒霜类护肤产品、食品包装材料、农用塑料薄膜、xx和人造纤维等的理想材料。纳米二氧化钛还具有颜色效应, 与铝粉颜料或云母珠光颜料拼合用于涂料时, 所形成的金属间光层, 从不同的方向显现出不同闪色。纳米二氧化钛添加在轿车用的金属闪光面漆中,能使涂层产生丰富而神秘的颜色效应, 深受汽车配色专家的偏爱。此外, 纳米二氧化钛是一种用量虽小, 但附加值甚高的超精细化工原料, 可用作树脂油墨的着色剂、硅橡胶的补强剂、固体润滑剂的添加剂等, 纳米二氧化钛还广泛用作光敏催化剂、吸附剂。在光电转换、电子陶瓷、玻璃工业、光学仪器及半导体材料中都有专门的用途。
    是 多相光催化和化学稳定性材料, 已有研究主要采用湿化学合成法在有限的可调空范围内合成不同晶型、不同尺寸、不同形态、不同比表面积、掺杂离子和表面改性的相应性能的研究认为其不同制备 方法、晶型、尺寸、形态、比表面积、掺杂金属离子、表面结构、表面轻基化、表面轻基基团密度和不同反应气氛等对其催化活性都有影响。在已有的研究中, 纳米二氧化钛的晶型有无定型、金红石型、锐钛矿型和板钛矿型, 尺寸为纳米、超细和大块,制备方法为电化学、溶胶一凝胶和烧结颗粒团聚等, 形态为含杂乱无规则孔分布并具有一定比表面积的膜、纤维和块状。纳米二氧化钛是通过八面体共棱形成层而共角形成不稳定的环,所以迄今尚无合适的方法实现二 氧化钛形态、结构和组成的可控。
    纳米二氧化钛的晶格结构和表面结构
    晶格结构
    有 板钛矿、锐钛矿和金红石三种晶体结构, 其组成结构的基本单位均是八面体, 区别在于氏八面体通过共用顶点还是共边组成骨架, 见图一。锐钛矿结构是由八面体共边组成, 而金红石和板钛矿结构则是由八面体共顶点且共边组成方法将丁醇钛溶于丙醛后缓 慢加入十八烷酸的丙醛溶液静置两周后将 混合物分离水洗锻烧后也得到了满意的结果将 异丙醇钛溶于异丙醇中水解得均沉淀经胶溶后得半透明非晶溶胶再 经高压釜也可得锐钛矿型仇晶体。
    水热法
    水热法也称水热沉淀法是 将已制备的胶体或沉淀加入耐腐蚀的高压釜中进行重
    新结晶或 说是晶型转换该法制备的二氧化钛颗粒具有晶粒发育完善原 始粒径小分布均匀等特点
    溶剂热法
    溶剂热法是在特制的耐高温高压的反应釜内进行的采用水或者其它有机溶剂或者混合溶剂作为反应体系通 过高温高压将反应体系加热至临界温度或者临界压力加速离子反应和促进水解反应在溶液或者蒸汽流中制备金属氧化物再经过分离或者热处理得到金属氧化物纳米粒 子该 法原料成本相对较低所 得纳米离子纯度高分散性好晶型好并且晶型可控。
    微乳法
    微乳法是将生成的场所限制在微乳胶内是 理想的纳米尺寸物质的合成场所但是其微乳液的稳定性微 乳胶的大小的可控性还需进一步提高气相法制备纳米多为物理方法对 设备和工艺条件要求较高制 备的产品一般是锐钛矿型和金红石型的混晶产 品粒径小纯 度高团 聚程度小
   
    在功能纺级品中的应用
    紫外线吸收剂
    纳米二氧化钛是一种稳定的xx无 味紫外线吸收剂将 其稳定均匀地分散于高分子材料中利 用其对紫外线的吸收作用可阻止高分子链的降解减 少自由基的发生从而达到防日晒老化的效果尤 其可贵的是纳米二氧化钛吸收紫外线能力强对和都有屏蔽作用且可透过可见光便于印染后加工, 一般而言小于颗粒以吸收紫外线为主《刃的颗粒以 散射紫外线为主粒径大于的颗粒因其粒径大于紫外线的波长以 反射紫外线为主。因此用于纺织品抗紫外吸收整理是安全实用的。
    红外线吸收剂
    纳米材料的尺寸远小于红外波长因 此对这种波透过率比常规材料要强得多而纳米材料的比表面积比常规粗粉大一个数量级对 红外线吸收率比常规的材料大得多人体释放的红外线大致在一的中红外频段而纳米材料很容易填充到纤维中且 某些纳米微粒具有很强的吸收中红外频段的特性如 二氧化钛就具有这种功能添 加纳米材料的纤维对人体红外线也有很强的吸收作用这既可起到屏蔽作用又可以增加保暖作用还可以减轻衣服的重量。
    xx剂
    将xx剂掺入xx材料聚合物或长丝中可 以纺制出各种xx除臭纤维大 多数的xx剂是有机物质它们广泛用于纺织品食 品洗 涤剂及化妆品中但 它们存在着耐热性差易挥发易 分解产生有害物安全性较差等缺点为此人们又开发研究了一些无机xx剂利用某些金属粒子如纳米银粒子纳 米铜粒子等或纳米级无机超微细粉体具有一定的xx性能与化纤复合纺丝制 造出xx的功能织物比一般的xx织物具有更强的xx效果和更多的耐洗次数就是其中之一。