TiO_2粉体
《TiO2粉体的光谱特性与光催化性能的研究》
《TiO2纳米粉体的制备及光催化降解水杨酸的研究》
以钛酸丁酯为前躯体，采用溶胶-凝胶法制备了两种TiO
2
纳米粉体，并通过TEM和XRD分析
方法对其结构性能进行了表征。检测结果表明：两种TiO
2
纳米粉体均由5～10nm左右的球形颗粒组成，晶型均为锐钛矿型。
采用溶胶-凝胶法在不同溶剂中制备了两种TiO
2
纳米粉体光催化剂，其过程如下：
(1)催化剂1的制备：准确量取一定量的钛酸丁酯并且缓慢溶于无水乙醇和少量水的混合溶液中，体积比控制在水∶钛酸丁酯∶无水乙醇=1∶50∶250。通过滴加浓HCl控制溶液的
pH=4.0；在室温、磁力搅拌下使钛酸丁酯缓慢水解30min，得到稳定的TiO
2凝胶。TiO
2
凝胶在
室温下干燥8周，然后放入烘箱内保持40℃恒温放置20d，再放入马福炉内加热至400℃保温2h，
取出置于干燥器中自然冷却至室温，研磨即得到TiO
2
纳米粉体的光催化剂1。
(2)催化剂2的制备：准确量取一定量的钛酸丁酯缓慢溶于正丁醇的水溶液中，体积比应
控制在钛酸丁酯∶冰醋酸∶正丁醇∶H
2
O=20∶10∶40∶5。滴加冰醋酸控制溶液的pH=4.0，在
室温、磁力搅拌下使钛酸丁酯缓慢水解，得到稳定的TiO
2
凝胶；在同上条件下处理，即得到
TiO
2
纳米粉体的光催化剂2。
《不同晶型的纳米TiO2粉体的低温制备及光催化性能研究》
一般而言,在自然界中TiO
2
主要以锐钛矿型、金红石型和板钛矿型三种形式存在,前两种晶型可以通过合成的方法制备,而板钛矿型主要是天然存在的晶型。在稳定性方面,锐钛矿和
板钛矿型TiO
2是亚稳态相,在一定的条件下可以转变为金红石型,锐钛矿型TiO
2
在热处理温度
高于550℃时开始向金红石型转变。由于晶型的不同,它们表现出的物理、化学性质也不一样,
金红石型TiO
2具有很强的散射和吸收紫外线能力,锐钛矿型TiO
2
则具有很好的光催化活性。目
前,制备纳米TiO
2
的方法主要有物理法和化学法,通过物理方法可以制得分散性好,粒径符合
要求并且纯度较好的纳米TiO
2
,但由于该方法要求设备较复杂、成本较高,很少在实验室中采用。化学法制备又可以分为气相法和液相法,较常采用的有沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法和微乳液法。
本试验采用TiCl
4直接水解法制备不同晶型的纳米TiO
2
。制备锐钛矿型TiO
2
时,以TiCl
4
为前
驱体,在冰水浴(本试验采用纯冰块)的条件下,将一定量的TiCl
4
溶液缓慢滴入蒸馏水中,并不
断的搅拌直到冰块完全溶解为止,之后将浓硫酸滴加到所得的TiCl
4
水溶液中,充分搅拌,整个
混合过程中溶液的温度应控制在0℃以下,溶液中TiCl
4的浓度为1mol/L,浓硫酸与TiCl
4
的摩尔
比为1∶20。之后将混合物在90℃的恒温水浴中进行水解,水解完成后陈化10h,加入浓氨水调节pH值为6左右。然后进行抽滤,用蒸馏水反复洗涤,除去溶液中的Cl-,将得到的白色沉淀放入
真空干燥箱中进行干燥,在100℃下干燥4h,制得了TiO
2粉体。制备金红石型的纳米TiO
2
时,方法
与制备锐钛矿型相似,不同之处是向水解前的溶液中加入浓盐酸代替浓硫酸,加入的浓盐酸的
量与TiCl
4的摩尔比为1∶1,水解温度维持在70℃左右,由于水解温度较低,40mLTiCl
4
的水解时
间大概需要10h。
在溶液中,TiCl
4的水解过程可以表示为:TiCl
4
+2H
2
O=TiO
2
+4H++4Cl-(1)由于TiCl
4
遇水后立
即水解并放出大量的热,若TiCl 4的浓度继续增大,水解得到的TiO 2胶体会凝聚在一起,影响纳
米级TiO 2粉体的制备。因此,我们采取在冰水浴的条件下,降低反应体系的温度抑制水解反应
的进行。在冰水浴条件下,TiCl 4的水解是分三步进行
的:TiCl 4+H 2O=TiOH 3++H ++4Cl -(2)TiOH 3+=TiO 2++H +(3)TiO 2++H 2O=TiO 2+2H +(4)其中反应(2)是快速
反应,当TiCl 4溶于冰水中时,立即测试溶液的pH 值可以发现其为酸性,说明TiCl 4溶于水时,立
即与水反应产生了大量的H +。反应(3)和(4)是吸热反应,升高体系的温度有利于反应向正向移动,我们采取在90℃和70℃恒温水解的目的就是促进反应的进行,缩短获得TiO 2+和TiO 2的时间,否则水解的时间会持续几天甚至几十天。为了得到锐钛矿型TiO 2,在反应(2)完成后向溶液中
加入少量的SO 42-离子。因为在酸性介质中,SO 42-离子表面所带的负电荷和生成的沉淀表面所带
的正电荷作用,限制了TiO 2+的生长取向,形成了每个八面体与周围8个八面体相连的锐钛矿型结构,并且SO 42-离子中的氧原子容易与反应生成的酸碱原子团形成化学键,有利于锐钛矿型
TiO 2晶核的形成。
制备金红石型TiO 2时向溶液中加入了与TiCl 4等量的浓HCl,反应体系的H +浓度急剧增加。
在强酸性的环境中,没有SO 42-离子的作用,水解反应产生的TiOH 3+无法形成桥式结构,TiO 2的晶胞只能以共棱结构存在,满足了金红石相晶胞的存在方式,因此获得了金红石结构的TiO 2。在70℃时水解有利于金红石相的形核,因为有资料表明在25℃时金红石型TiO 2的摩尔吉布斯自
由能是-59.32kJ/mol,而锐钛矿型的摩尔吉布斯自由能则为-54.29kJ/mol,因此水解温度较高时,反应朝着有利于生成锐钛矿型TiO 2的方向进行,温度较低时有利于金红石相的形核。
《超细TiO 2粉体光催化剂的制备》
TiO 2具有高光催化活性、高化学稳定性、价格低廉和使用安全等优点,是最重要的光催化
剂之一,在分解水制氢及降解有机污染物等方面具有诱人的应用前景。然而TiO 2半导体光催化
剂在实际应用中存在一些缺陷,例如其带隙较宽,光吸收波长主要局限在紫外区,对太阳光能的利用率较低;半导体载流子的复合率很高,量子效率较低;光催化的影响因素较多等。
取适量的(NH 4)2SO 4和浓氨水加入TiCl 3盐酸溶液中,将混合溶液置于90℃的水浴中保温1h,
用氨水将溶液的pH 值调节至6左右,冷却至室温,经空气氧化后得到白色沉淀物,即二氧化钛的水合物。白色沉淀物用蒸馏水或无水乙醇洗涤后,在80℃恒温。干燥粉体分别在400,500,600和900℃煅烧2h 。
《高活性光催化剂TiO 2粉体的制备条件研究》
取318ml 钛酸四异丙酯,10ml 异丙醇,于烧杯中搅拌60min,将此溶液记作A 液;在锥形瓶中加一定量的水或水和异丙醇的溶液,加一定量的冰乙酸控制酸度,搅拌30min,该溶液记作B 液。 在剧烈搅拌下,将A 溶液缓慢滴入B 溶液中,滴完后搅拌8h.做两组样品,一组超声处理1h,超声处理时控制温度22℃,另一组不超声处理,两组均密闭静置36h 后,在100℃左右烘8h,于箱式电阻炉中5000℃下焙烧1h,即得光催化剂。
《光催化TiO 2纳米粉体的水热合成》
以Ti(SO 4)2为原料,去离子水为溶剂,配成一定质量浓度的Ti(SO 4)2溶液;取溶液120mL 注入
反应釜内,加入一定量的尿素作为沉淀剂,在160～220℃的水热条件下反应2～4h(加热速度约为3℃/min),待反应釜冷却至室温后取出反应产物,用高剪切分散机对产物进行分散处理(剪切30min)、静置、真空抽滤、用去离子水清洗,反复进行3次,最后用无水乙醇清洗2次,于80℃干燥。
《机械法制备纳米二氧化钛粉体及其光学性能》
用机械法研磨制备TiO 2粉体。首先取钛白粉2.0kg ，加入水混合后，再加少量分散剂，并
用搅拌器搅拌分散。将分散后的料浆输入搅拌磨研磨，研磨时不断地加入分散剂，累计研磨时间为7h 。
《均匀沉淀法制备纳米TiO2及其在环保方面的应用》
纳米颗粒从液相中析出并形成是由两个过程所构成的：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，为了获得纳米粒子必须保证成核速率大于生长速率，即保证反应在较高的过饱和度下进行。
均匀沉淀法生产纳米TiO
2是利用CO(NH
2
)
2
在溶液中缓慢地、均匀地释放出OH-。在这种方法
中，加人溶液的沉淀剂不立刻与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。
首先将偏钛酸溶解，在搅拌下逐渐加人尿素进行中和至pH=2-3，有效酸含量为18-21g·L-1，中和温度需大于70℃，在这样的反应条件下，缓慢生成蓝色的氢氧化亚钛沉淀，而使整个浆
料呈蓝色，经中和、水解生成纳米TiO
2
的前驱体，前驱体在机械搅拌下进行胶溶和加热熟化，加热温度保持在80℃左右，保温,20-30min，使胶粒微晶化而生成具有一定电荷的TiO2+和Ti4+，吸附在前驱体表面使其带有正电荷而不溶于稀酸，并提高其活性。加热熟化后的晶种胶体溶
液离心分离，将浆状纳米TiO
2
前驱体送至马福炉锻烧，使其脱水、脱硫，并且形成具有一定
晶型的纳米TiO
2
。
《纳米TiO2的制备及催化性能研究》
本实验以高频等离子体化学气相淀积法制备TiO
2粉体。首先通过恒温油浴对TiCl
4
(99.9%)
储罐加热，并维持温度到150℃，以保证TiCl
4
充分气化。然后启动等离子体发生器,用燃气Ar
气(99.9%)点燃炬苗。在炬苗稳定后,打开供料阀门通入TiCl
4
气体,同时以1∶30的摩尔比通入
O 2(99.9%),反应一般进行10-15min。在通入反应物TiCl
4
气体时,可以用Ar气作为载气裹挟
TiCl
4
进入反应器,并通过改变Ar载气(99.9%)的流量得到不同粒径的产物粉体。
《纳米TiO2粉体的制备及其光催化性能研究》
TiO
2
在光照射下，能激发形成电子-空穴对，这些电子和空穴能迁移到颗粒的表面与附在表面上的物质发生氧化还原反应，可以将吸附在其表面的有机物质降解为无污染的无机物。
将偏钛酸用30%稀硫酸溶解,在常温下,用氨水(配置与水体积比为1∶2)调节溶液的pH值。
得到的滤饼用去离子水反复洗涤,直至用10%硝酸钡溶液检测不到SO
4
2-为止。将洗涤后的滤饼用稀硝酸完全溶解,得到硝酸氧钛溶液。然后,在硝酸氧钛溶液中加入羟丙基纤维素作为表面活性剂,再用氨水调节溶液的pH值,在不同pH值下得到不同的滤饼。将滤饼用去离子水反复洗涤,并用异丙醇为溶剂分散滤饼,然后置于烘箱中烘干。干燥后的粉末经不同温度煅烧2h后,得到所需样品。
《纳米TiO2粉体的制备及其性能研究》
水热合成法制备纳米TiO2 粉体
在剧烈搅拌下,将100mL去离子水缓慢加入到10mLTiCl
4
溶液中,得白色悬浊液,而后将
40mL浓氨水缓慢加入其中,继续搅拌约10min,得白色浆糊状溶液。将该溶液置于表面皿
中,80℃下烘干,研磨,得Ti(OH)
4
白色粉末。取8g上述粉体,加入100mLpH值为12的氨水溶液,充分混合均匀后放入自制高压反应釜内,控制反应温度为180℃,8h后取出,自然冷却至室温,倒出上层清液,取下面的悬浊液,真空抽滤后用去离子水和丙酮洗涤,再抽滤,得样品。
溶胶- 凝胶法制备纳米TiO2 粉体
将50mL钛酸丁酯缓慢加入到剧烈搅拌的200mL无水乙醇中,继续搅拌15min得透明溶液A;将0.8mL的浓硝酸在剧烈搅拌下缓慢加入到30mL无水乙醇和10mL去离子水的混合溶液中,得溶液B;控制搅拌速度在360～720r/min之间,将B溶液以3mL/min的速度滴入A溶液中,控制滴加速
度,并保持溶液澄清;滴加完毕后,继续搅拌,约3h后得透明状凝胶。80℃烘干,得黄色颗粒,研磨;将所得的黄色粉末加入到100mL去离子水中,搅拌2min,自然沉降1min;取上层白色悬浊液,真空抽滤,并用丙酮和去离子水洗涤,得黄色粉末。取部分所得粉末升温至某一温度,保温一定时间后取出,得样品。
《纳米TiO2光催化氧化法处理含蜡油循环水的研究》
纳米TiO
2基于光催化氧化反应使有机物分解,纳米TiO
2
在水中,在太阳光尤其是波长小于
238nm的紫外线的照射下,被激活产生带负电的电子(e-)和带正电的空穴(h+)发生如下系列反应,形成空穴-电子对:
这些空穴-电子对与其表面吸附的H
2O或OH-和O
2
作用生成羟基自由基和超氧化物阴离子自
由基,新生成的2种自由基具有很强的化学活性,特别是原子氧能与多数有机物发生氧化反应,因而能有效地分解水中多种有机物质。
《纳米二氧化钛粉体的制备及光催化活性的研究》
将TiCl
4(分析纯)作为前驱体在冰水浴中强力搅拌,将一定量的TiCl
4
滴入蒸馏水中,将溶
有硫酸铵和浓盐酸的水溶液滴加到所得的TiCl
4
水溶液中,搅拌混合过程中温度控制在15℃以
下,此时TiCl
4的浓度为：1.1mol/L,Ti4+/H+=15,Ti4+/SO
4
2-=1/2。将混合物升温至95℃并保温1h
后,加入浓氨水,调节pH值为6左右,冷却至室温,陈化12h,过滤,用蒸馏水洗去Cl-(用
0.1mol/LAgNO
3
溶液检验后),用酒精洗涤3遍,过滤,室温条件下将沉淀真空干燥,并将真空干燥后的粉体于不同温度下煅烧2h。
《纳米二氧化钛粉体的制备及其在环境保护中的应用》
水解法
钛醇盐水解法
利用钛醇盐能溶于有机溶剂并发生水解生成氢氧化物或氧化物的特性来制备纳米TiO
2
。
武瑞涛等就是用水解法以Ti(OC
2H
5
)
4
为原料制备出纳米TiO
2
。为了避免制备过程中粒子的团聚,
人们对其工艺进行改善,如高谦等以钛酸丁酯为前驱,改善沉淀物的过滤洗涤工艺,制备了
15nm左右的TiO
2
粉体;顾达等利用相转移方式,用互不相溶的溶剂将在另一介质中水解生成的
纳米微粒分离,制备了高纯超细的纳米TiO
2
;毛日华等用钛酸丁酯为原料,采用水解与结晶分
步进行,成功制得平均粒径为9nm,比表面积达171m2/g的纳米TiO
2
;尹荔松等为了控制水解速度,
在体系中加入冰醋酸作螯合剂,在较高的钛浓度下控制水解,制备形状、尺寸均匀的纳米TiO
2
。
钛醇盐水解法合成的纳米TiO
2
纯度高,设备简单,能耗低;但成本高,制备周期长。
无机钛盐水解法
无机钛盐水解法就是将无机钛盐直接升温水解制备纳米TiO
2的方法,这是制备纳米TiO
2
最
为简单的方法。Ito S等以TiOSO
4为原料,采用该法制备了单分散锐钛型TiO
2
。为了避免Ti4+的
直接水解,陈洪龄等用TiCl
4
和三乙醇胺在常温下形成较稳定的三乙醇胺络合物,在145℃水解
直接得到晶格完好,单分散的锐钛型TiO
2
。无机钛盐水解法虽原料易得,工艺简单,反应时间短;
但易混入相应的阴离子,从而影响TiO
2
的性能。
沉淀法
普通沉淀法
该法一般以TiCl
4或Ti(SO
4
)
2
等无机钛盐为原料,用氨水、(NH
4
)
2
CO
3
、Na
2
CO
3
或NaOH等碱性物
质作为沉淀剂来制备纳米TiO
2
粉体。如赵敬哲等以硫酸钛和氨水为原料,以乙醇为分散剂,合
成了超细多孔的TiO
2
。为了避免粒子团聚,张春光等以四氧化钛为原料,在新型的超重力反应
器中合成出20-30nm 的TiO 2纳米粉体。此结果表明,旋转填充床中的超重力环境有利于形成颗
粒大小均匀一致、分散效果良好的球状纳米TiO 2。普通沉淀法的优点是原料来源广,产品成本
低;缺点是工艺路线长,自动化程度低,各个工艺参数须严格控制。
均匀沉淀法
均匀沉淀法就是在溶液中加入某种物质,使之通过溶液中的化学反应缓慢生成沉淀剂来制备粒度均匀纳米TiO 2粉体。常用的沉淀剂是尿素,尿素溶液在70℃左右开始水解,且水解速
度受温度和尿素的浓度控制,可使尿素分解速度降得很低,从而控制过饱和度。均匀沉淀法虽可制得粒径均匀、纯度高的纳米粒子,但成本较高。为了降低成本,段学臣等将水解和沉淀工艺相结合,在100℃及适当的酸度下水解硫酸钛溶液10min,再加入一定的尿素(作为沉淀剂)和表面活性剂BBS,成功制得锐钛型TiO 2纳米粉体。
水热法
在高压釜里,用水溶液作反应介质,通过对反应器进行加热,创造一个高温、高压反应环境,使前驱物在水溶液中溶解,进而成核、生长,最终形成具有一定粒度和结晶形态的晶粒。水热法制备纳米粉体分两步:第一步是制备钛的氢氧化物凝胶,反应体系有四氯化钛+氨水和钛醇盐+水;第二步是将凝胶转入高压釜内,升温(<250℃),造成高温、高压的环境,使难溶或不溶的物质溶解,并且重结晶生成纳米TiO 2粉体。水热法不需作高温灼烧处理,避免粉体硬团聚;但水
热法对设备要求高,操作复杂,能耗大,因而成本偏高。
溶胶-凝胶法
以钛醇盐或钛的无机盐为原料,经水解和缩聚得溶胶,再进一步缩聚得凝胶,凝胶经干燥、煅烧得纳米TiO 2粒子。溶胶-凝胶法包括溶胶的制备、溶胶-凝胶的转变及凝胶干燥三个过程。
这种方法制得的粉体纯度高、颗粒细、分散好;但它烧结性不好,干燥时收缩大,易发生团聚现象。为了避免干燥时发生收缩及团聚,人们对溶胶—凝胶法的工艺及配方进行改进,如卫芝贤等采用硬脂酸为胶凝剂代替传统的配体及水溶剂,防止了金属离子的水解沉淀现象,成功合成纳米TiO 2;李旦振等采用微波加热法代替传统的加热法制备纳米TiO 2;叶钊等用超临界干燥法
代替传统干燥法制得粒径小的TiO 2纳米粉体。
微乳液法
微乳液法是近几年发展起来的一种新的制备纳米粉体的方法。微乳液常含四种组分:表面活性剂、助表面活性剂、有机溶剂和水。微乳液法制备纳米TiO 2包括两个过程:第一步是微乳
液的制备,将表面活性剂、助表面活性剂、溶剂混合或将表面活性剂、溶剂混合,形成稳定的微乳液体系;第二步是粒子的制备,将含不同水溶液的热乳液混合制取TiO 2粉体。目前这种方
法正处于研究热点时期,因为微乳液结构从根本上限制了粒子生长,是制备超细粒子的理想反应介质。但这种方法使用了大量的表面活性剂,使制得的TiO 2纳米微粒吸附有表面活性剂,影
响其性能。
粉体工程及其应用
粉体工程及其应用 11级粉体（2）班张子龙1103012022 粉体技术的概述 粉体技术是一门以颗粒状固体物质为对象，研究其性质、制备、加工和应用的综合性技术，主要包括破碎、粉磨、均化、分级、干燥、收捕、混合、存储、装运以及某些粉体产品的改性造粒等工序，各工序间还有输送、计量作业。 粉体技术已经发展到超微粉体技术和纳米粉体技术。超微粉体技术是传统粉体技术的进一步发展，它是近几十年来新兴的一门科学技术，它源自古老的传统粉碎技术，而将其粉碎的概念向前大大延伸了。所谓“超微粉体”，国内外目前对这一名词尚无严格的界定。从粉体学的角度，通常将1250 目（即 10 u m ）以下的粉体，称之为“超微粉体”。采用传统的工艺方法，很难将固形物料粉碎到如此的细度。固形物质经过超微粉碎后，使其处于微米甚至纳米尺寸时，该粉体的物理、化学特性都发生极大的变化。在化工、塑料、油漆、涂料等行业中，“超微粉体”可制成高强度、高附着力的高档新产品。特别是在中医药领域，“超微粉体”技术可改变传统的中医手段，中药材经“超微粉碎”细化后，可直接用于口服，从而免除了饮片、煎煮等繁锁的工艺，这样就大大方便了病人用药。不仅如此，经研究表明，经“超微细化”后的中药，只相当于原方剂用药量的十分之一，甚至更少，这就可以大大节省宝贵的中药材资源，对提高全民族健康，有效保护环境，都有深远的意义。 国外对粉体技术非常重视，许多国家先后建立乐粉体研究机构。如，英国里兹大学粉体工程研究所（选矿、环保，从矿物加工、电子材料）和美国马州高分子材料研究所（研究范围涵盖了从普通塑料到纳米复合材料，从宏观机械加工，到微结构控制）。我国对粉体技术也非常重视，先后建立乐粉体研究机构，如北京海正粉体技术有限公司、丹东蓝天粉体材料科技有限公司、清华大学粉体材料研究室、江苏省超细粉体工程研究中心等。“超微粉体技术”是一门跨行业的新兴技术领域，在我国从八、九十年代开始才逐步被越来越多研究部门和行业所重视。随着信息、生物和新材料的发展，粉体技术相应的向更深更广的方面发展，当前粉体技术不仅仅是简单的粉碎、分级的物理过程，而是建立在高新技术平台上的并且与材料科学、化学、现代物理学、生物学、医学等学科有密切联系的交叉学科。粉体技术主要以固体物料的加工处理对象,随着世界粉体工业向精细化发展，固体原料深加工技术在科学研究和工业生产中显示了重要的作用。当前粉体技术不仅在纺织、建材、中药、食品、保健品、饲料、国防等领域的应用日益广泛，而且在清洁生产和循环经济中也具有独特的优势。 粉体工程在环保中的应用 目前，粉体技术在环境工程中的应用包括气固分离、固液分离、颗粒制备与处理等诸多方面，涉及到的具体课题则包括含尘气体的净化、气态污染物的净化、污泥污水的处理、各种工业废渣的处理等。现在我们环境工程系借助粉体技术开展的环保课题有：各种除尘器的研制、废旧橡胶轮胎的处理、废旧印刷线路板的处理、各种粉尘颗粒的发生、纳米材料、气体的净化和污水的处理等方面。新的粉体技术应用于环境工程中必将带来巨大的经济效益和社会效益，例如垃圾(包
表面处理粉体化妆品
表面处理粉体在化妆品中的应用 组员：杨训武、张梦宇、陈霞、胡建、郭凯旋、汪清、朱新平 摘要：本文主要介绍化妆品级不同种类的表面处理粉体在化妆品中的应用。 关键字：表面处理、表面处理剂、偶联剂、含氢硅油、化妆品 一、化妆品原料简介 化妆品是以天然、合成或者提取的各种作用不同物质做为原料，经加热、搅拌和乳化等生产程序加工而成的化学混合物质。化妆品的原料种类繁多，性能各异。根据化妆品的原料性能和用途，大体上可分为基质原料和辅助原料两大类。前者是化妆品的一类主体原料，在化妆品配方中占有较大比例，是化妆品中起到主要功能作用的物质。后者则是对化妆品的成形、稳定或赋予色、香以及其它特性起作用，这些物质在化妆品配方中用量不大，但却极其重要。不同的原料有着不同的性质及用途，凭借这些原料结构及性能的差异可以生产出不同的品牌层次的化妆品原料。 化妆品通用基质原料包括：1、油性原料，是化妆品应用最广的原料，在护肤产品中起保护、润湿和柔软皮肤作用，在发用产品中起定型、美发作用；2、表面活性剂，能降低水的表面张力，具备去污、润湿、分散、发泡、乳化、增稠等功能，被誉为工业味精；3、保湿剂、是膏霜类化妆品必不可少的原料，其作用是防止膏体干裂，保持皮肤水分；4、粘结剂，主要用于发胶、摩丝及胶状面膜；5、粉料，主要用于制造香粉类产品；6、颜料、染料，主要用于制造美容修饰
类产品；7、防腐剂、抗氧剂，在化妆品保质期内和消费者使用过程中抑制微生物生长；8、香料，增加化妆品香味，提高产品身价；9、其他原料，包括紫外线吸收剂、用于染黑发的染料中间体、烫发原料、抑汗剂、祛臭剂、防皮肤干裂的原料、防粉刺原料等。 常见的天然添加剂有水解明胶、透明质酸、超氧化歧化酶（SOD）、蜂王浆、丝素、水貂油、珍珠、芦荟、麦饭石、有机锗、花粉、褐澡酸、沙棘、中草药等。下面就应用最为广泛的一种展开介绍：表面活性剂 1、表面活性剂化学结构 表面活性剂从化学结构看，表面活性剂一端为疏水基，另一端为亲水基。表面活性剂有去处污垢，增稠、发泡、润湿等功能，目前已经广泛用于工农业生产，被化工界称为工业味精。现今全世界表面活性剂年产值已经达到1600万t，这些表面活性剂是化妆品中普遍使用的原料。 2、表面活性剂的特性 表面活性剂有三种特性：（1）去污作用，生产清洁类化妆品利用该特性；（2）乳化作用，生产膏霜类、以及香波类用的表面活性剂作为乳化剂；（3）湿润渗透作用，如染发剂、烫发剂均匀接触皮肤，面霜、唇膏用于涂展。 3、表面活性剂的种类 表面活性剂的种类很多，通常的按其在水溶液中离解程度分为两类：非离子性表面活性剂和离子型表面活性剂；后者分为三类，阴离
粉末涂料技术资料
一、粉末涂料使用方法 利用静电均匀地喷涂至经过喷砂、除油、除锈、铬化、镀锌等前处理的工件表面上，在规定的固化温度和时间条件下进行熔融、流平和交联固化，而在工件表面形成均匀、致密和与工件结合牢固的涂层。 二、使用注意事项 1、工艺 · 涂装设备状况和接地良好，压缩空气及气路无油、水； · 不同厂家的产品或不同产品之间可能要有干扰，换线时要彻底清理干净； · 不同产品喷涂厚度不同，平光粉为50-70微米，纹理粉为60-80微米，特殊品种当根据具体情况而定； · 较厚重工件热容较大，升温较慢需相应延长烘烤时间，固化条件中固化温度是指工件的温度； · 保证工件洁净，保持环境整洁； · 喷涂均匀无漏点以防锈蚀缩短使用寿命； 2、安全 · 喷室应有良好的除尘回收装置，作业时禁止动用明火； · 操作人员应配备必要的防护用品如防尘口罩、工作服、工作帽、手套等。 3、运输与存放 · 粉末涂料无溶剂挥发，主要材料无毒、不易燃，是环保、高效和安全的新型涂装材料，属非危险品，可以以各种运输方式运输； · 存放、运输应避免受热、受潮，避免与化学品接触。 三、影响粉末涂装质量的因素与对策 （一）喷涂电压 1、在一定范围内，喷涂电压增大，粉末附着量增加，但当电压超过90KV时，粉末附着量反而随电压的增加而减小。 2、电压增大时，粉层的初始增长率增加，但随着喷涂时间的增加，电压对粉层厚度增加率的影响变小。 3、当喷涂距离（指喷枪头至工件表面的距离）增大时，电压对粉层厚度的影响变小，一般距离应掌握在150-300mm之间。 4、喷涂电压过高，会使粉末层击穿，影响涂层质量。喷涂电压应控制在60-90KV之间。 （二）供粉气压 供粉气压指供粉器中输粉管的空气压力，在其它条件不变情况下，以0.05Mpa（1.96公斤力气压）为最佳。 （三）喷粉量 喷粉量是指单位时间内喷枪口的出粉量。粉层厚度的初始增长率与喷粉量成正比，但随着喷涂时间的增加，喷粉量对粉层厚度增长率的影响不仅变小，还会使沉积效率下降，故喷粉量掌握在100-200g/min较为合适。 （四）喷涂距离 喷涂距离是指喷枪口到工件表面的距离，当喷枪施加的静电电压不变，喷涂距离变化时，电场强度也将随之发生变化。因此，喷涂距离的大小直接影响工件吸附的粉层厚度和沉积效率。最佳的距离为250mm 左右。 （五）涂装环境温度和对涂膜厚度的影响 以喷粉量为170-200g/min；电压为70KV，喷枪同被涂物的距离为200mm。当温度在20-30℃，湿度在60-80%时粉末涂料的涂着效率较好，而且涂膜较厚。
粉体的合成制备方法
粉体的合成制备方法发展状况 如今，粉体的合成制备经过多年的发展，制备合成方法已经变得各种各样按理论也可分为物理和化学方法等纳米粒子的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法。 1.物理方法 (1)真空冷凝法用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体，然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设备要求高。 2)物理粉碎法通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。 (3)机械球磨法采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素纳米粒子、合金纳米粒子或复合材料的纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。 2. 化学方法 (1)气相沉积法 利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。其特点产品纯度高，粒度分布窄。 (2)沉淀法把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，将沉淀热处理得到纳米材料。其特点简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。 (3)水热合成法高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒子。其特点纯度高，分散性好、粒度易控制。 (4)溶胶凝胶法金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。其特点反应物种多，产物颗粒均一，过程易控制，适于氧化物和Ⅱ～Ⅵ族化合物的制备。 (5)微乳液法两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点粒子的单分散和界面性好，Ⅱ～Ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备。 按照反应物的相可分为三类气相合成法，固相合成法和液相合成法。 一、气相合成法 （1）电阻加热法是通过电阻加热来实现气相粉体制备的方法，典型工艺如蒸
【CN109848405A】粉末表面处理剂、钛或钛合金粉表面处理方法及复合粉末【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910133682.6 (22)申请日 2019.02.22 (71)申请人 北京科技大学 地址 100083 北京市海淀区学院路30号 (72)发明人 路新 潘宇 李维斌 杨芳 曲选辉 (74)专利代理机构 北京辰权知识产权代理有限 公司 11619 代理人 佟林松 (51)Int.Cl. B22F 1/02(2006.01) B22F 3/04(2006.01) B22F 3/10(2006.01) C22C 1/05(2006.01) C22C 14/00(2006.01) C22C 1/10(2006.01) (54)发明名称粉末表面处理剂、钛或钛合金粉表面处理方法及复合粉末(57)摘要本发明公开了一种粉末表面处理剂、钛及钛合金粉表面处理方法及复合粉末。该粉末表面处理剂包括以下原料：有机聚合物、钛酸酯偶联剂和有机溶剂，有机聚合物为聚苯乙烯和ABS塑料中的至少一种，有机溶剂为二甲苯或甲苯，有机聚合物的浓度为0.005-0.04g/mL，钛酸酯偶联剂的浓度为0.001-0.004g/mL。采用该粉末表面处理剂对钛或钛合金粉末进行表面处理，使得钛或钛合金粉表面形成有机物包覆层，能够抑制其在后期使用和运输过程中氧含量的增加，提高了力学性能，从而解决了现有技术中HDH钛及钛合金粉在高端钛制品的应用中存在的活性差、成本高 的技术问题。权利要求书1页 说明书8页 附图1页CN 109848405 A 2019.06.07 C N 109848405 A
无机非金属材料粉体表面技术研究进展
学号：1003102111 姓名：杨高林 无机非金属材料粉体表面技术研究进展早在20世纪50年代研究人员就注意到，对于无机颜料，如钛白粉，用二氧化硅或三氧化铝进行表面复合或包膜处理可以改变其保光性和耐候性。但作为技术加工研究表面改性是在最近一二十年的事情，尤其是在现在有机/无机复合材料、无机/无机复合材料、涂料或涂层材料、吸附和催化材料、环境材料及超细粉体和纳米粉体的制备和应用具有重要意义。表面改性是无机粉体的主要要加工技术之一，对提高无机粉体的应用性能和应用价值有着至关重要的作用。我们都知道，粉体表面改性或表面处理与许多学科密切相关，其中包括粉体工程、物理化学、有机化学、无机化学、高分子化学、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、结晶学、光学、电学磁学等。可以说分体表面改性是粉体工程或者颗粒制备技术与其他众多学科相关联的边缘学科。粉体表面改性主要包括以下四个研究内容： 1>粉体改性的原理与方法 2>表面改性剂 3>表面改性工艺与设备 4>粉体表面改性产品的检测与表征 一分体改性的原理 利用物理、化学机、械等方法对颗粒表面进行处理，根据应用的需要有目的地改变颗粒表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团表面能、界面润湿性、电性、表面吸附和反应特性等，以满足现代
新材料，新工艺和新技术发展的需要。 二表面改性方法 表面改性的方法很多，能够改变非金属矿物粉体表面或界面的物理化学性质的方法，如表面物理涂覆、化学包覆、微胶囊包覆、机械力化学、等可称为表面改性方法。目前工业上非金属矿物粉体表面改性常用的方法主要有表面化学包覆改性法、微胶囊包覆改性法和机械化学改性法及原位聚合改性法。 三表面改性剂 粉体的表面改性，主要是依靠表面改性剂在粉体颗粒表面的吸附、反应，包覆或包膜来实现的。因此，表面改性剂对于粉体的表面改性或表面处理具前应用的表面改性剂主要有偶联剂、表面活性剂、有机硅、不饱和有机酸及有机低聚物，超分散剂、水溶性高分子等。 四表面改性工艺 表面改性工艺依表面改性的方法、设备和粉体制备方法而异。目前工业上应用的表面改性工艺丰要有干法工艺、湿法工艺、复合工艺三大类。干法工艺根据作业方式的不同又可分为间歇式和连续式；湿法工艺又可分有机改性工艺和无机改性工艺；复合工艺又可分为机械化学与表面化学包覆改性复合工艺，干燥与表面化学包覆改性复合工艺，沉淀反应与表面化学包覆改性复合工艺等。干法工艺：是一种应用最为广泛的非金属矿物粉体表面改性工艺。目前对于非金属矿物填料和颜料，如重质碳酸钙和轻质碳酸钙、高岭土与煅烧高岭土、滑石、硅灰石、硅微粉、玻璃微珠、氢氧化铝和轻氧化镁、陶土、陶瓷