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日本新工艺生产高吸水性金红石型钛白粉

日本新工艺生产高吸水性金红石型钛白粉

2008年07月03日

【中国涂料资讯】日本消息，日本东北大学等开发出了亲水性和吸水性出色的金红石型二氧化钛材料。该材料由东北大学金属材料研究所附属研究设施大阪中心新材料创制研究室、北见工业大学机器分析中心讲师大津直史、大阪府立大学金属类新材料研究中心以及TIG公司（总部：大阪府东大阪市）共同研发而成。由于提高了亲水性和吸水性，有望用作无机吸水材料。

新材料的特点是不均匀变形小，拥有籽晶尺寸达15～30nm3、聚氨酯对燃烧特性的内涵分散染料已从原来单纯的火焰传播和蔓延的高结晶性，并含有1μm以下的小孔。系在钛或者钛合金上以阳极氧化制作二氧化钛的过程中，以据了解高浓度硫酸水溶液作阳极氧化的电解浴液成分，并提高电压和电流密度制成的氧化膜实施热处理而制成。阳极氧化法已经确立为钛的着色技术，该技术不仅设备成本低，膜片而且还支持复杂形状和大尺寸材料。

二氧化钛有锐钛矿、金红石和板钛矿3种结晶结构，其中锐钛矿显示出出色的光催化活性。但是，此次亚甲基蓝（MB）分解率检测结果表明，新材料的分解率在99％以上（图1）。

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图1：光催化剂活性因结晶结构而异。提高阳极氧化电解浴硫酸浓度，以0.4M为分界点，二氧化钛结构由锐钛矿变成金红石。以利用这种方法制成的二氧化钛的亚甲基蓝（MB）分解率为纵轴，以电解浴硫酸浓度为横轴作图，可以看出硫酸浓度越消毒设备高的金红石结构，MB的分解率越高。与热处理前的氧化膜（蓝线）相比，热处理后的氧化膜（红线）的MB分解率更高。

另外，新材料在没有紫外线照射的情况下也具有很高的亲水性。而且吸水性很强：其由表面张力较大的蒸馏水（图2）浸透，所需时间与喷墨打印机用纸基本相同。研究小组利用X射线光电子分光分析，证实新材料的最表层存在多个羟基，估计出色的亲水性就源于氧化膜和羟基的相互作用。

从熔料活动其电压波动较大距离来看(查看中国涂料全部图片)

图2：在1.2M硫酸水溶液中，以电压210V、电流密度50mA/cm2、阳极氧化时间30分制成阳极氧化膜，并进行热处理后，在室内灯下滴400pL的蒸馏水定时器。虽然未照射紫外线，但水滴可在短时间内浸透。

这一成果除可用来净化含有有害化学物质及细菌等的工业废水外，还可以赋予及眼镜等抗菌性。目前，研究人员正在考虑在表面积大的底板上涂布这种二氧化钛，以分解并去除工业废水中的化学物质。