1., 살균 기능
빛 속 자외선의 작용으로 장기간 살균하다. 실험에 따르면 농도가 0. 1mg/cm3 인 아나타제 나노 TiO _ 2 는 악성 헬라 세포를 완전히 죽일 수 있으며, SOD 첨가량이 증가함에 따라 TiO _ 2 가 암세포를 광적으로 죽이는 효율도 높아진 것으로 나타났다. 마른 풀나물 포자균의 살멸률은 다르다. 흑곰팡이 포자, 녹농균, 대장균, 황금색 포도상구균, 살모넬라균, 가지포자균, 곰팡이가 모두 98% 이상에 달했다. TiO2 _ 2 광촉매산화법으로 수돗물을 심도 있게 처리하면 물 속의 세균 수를 크게 줄일 수 있고, 마신 후에는 돌연변이가 없어 안전한 식수 기준에 도달한다. 페인트에 나노 TiO2 _ 2 를 첨가하면 살균, 방오, 탈취제, 자가청소 기능을 갖춘 항균 방오 도료로 병원 병실, 수술실, 가정화장실 등 세균이 밀집되어 번식하기 쉬운 장소에서 공기를 정화하고 감염을 방지하고 탈취를 제거하는 역할을 한다. 유해 세균 등을 효과적으로 죽일 수 있다.
2, 자외선 차단 기능
나노 이산화 티타늄은 자외선을 흡수할 뿐만 아니라 자외선을 반사하고 산란시켜 가시광선을 투과시킵니다. 성능이 우수하고 발전 가능성이 높은 물리적 자외선 차단제입니다.
나노 이산화 티탄의 자외선 차단 메커니즘:
자외선은 파장에 따라 단파 영역 190 ~ 280 nm, 중파 영역 280~320 nm, 장파 영역 320 ~ 400 nm 으로 나뉜다. 단파 지역은 자외선 에너지가 가장 높지만 오존층을 통과할 때 차단된다. 따라서 인체에 해를 끼치는 것은 보통 중파 지역과 장파 지역의 자외선이다.
나노 이산화 티타늄은 자외선 차단 능력이 강한 것은 높은 굴절과 하이라이트 활성화 때문이다. 자외선 저항력과 그 메커니즘은 입자 크기와 관련이 있다. 입자 크기가 크면 자외선에 대한 차단은 주로 반사와 산란으로 중파와 장파 자외선에 모두 효과적이다. 자외선 차단 메커니즘은 간단한 커버로 일반 물리적 자외선 차단에 속하며 자외선 차단 능력이 약하다. 입자 크기가 감소함에 따라 빛은 나노 TiO 2 의 입자 표면을 통해 장파 영역 자외선의 반사와 산란이 눈에 띄지 않지만 중파 영역 자외선의 흡수가 눈에 띄게 증가한다. 그것의 자외선 차단 메커니즘은 자외선을 흡수하여 주로 중파 지역의 자외선을 흡수하는 것이다.
나노 TiO _ 2 는 파장에 따라 자외선의 자외선 차단 메커니즘이 다르다는 것을 알 수 있다. 장파 자외선의 주요 장벽은 산란이고, 중파 자외선의 주요 장벽은 흡수이다.
나노 이산화 티타늄은 다른 파장 영역에서 우수한 흡수 성능을 보였다. 나노 이산화 티타늄은 다른 유기 자외선 차단제에 비해 무독성, 성능 안정성, 효과가 좋은 특징을 가지고 있다. 일본 시세이도는 10- 100nm 나노 이산화 티타늄을 립스틱과 크림에 자외선 차단 성분으로 추가하는데, 그 자외선 차단 계수는 SPF11-/Kloc 까지 올라갈 수 있다
나노 TiO _ 2 는 입자가 작고 활성성이 높아 자외선을 반사하고 산란할 수 있고 자외선을 흡수할 수 있어 자외선에 대한 차단력이 강하다. VK-T02 나노 이산화 티타늄은 같은 용량의 일부 유기 자외선 보호제보다 자외선 영역에서 더 높은 흡수봉을 가지고 있으며, 더 중요한 것은 유기자외선 보호제와는 달리 UVA 나 UVB 만 흡수하는 광보 차단제이다. 가시광선도 투과할 수 있다. 화장품에 추가될 때 피부의 백색도는 자연스럽다. 물감급 TiO2 와는 달리 가시광선을 투과할 수 없어 사용자 얼굴의 색이 부자연스럽다.
투명성과 자외선 흡수력을 이용하여 나노티오 TiO2 는 식품 포장막, 잉크, 페인트, 직물 제품, 플라스틱 충전재로도 사용할 수 있어 유기 자외선 흡수제 대신 페인트의 노화 방지 성능을 높일 수 있다.
3. 광촉매 기능
이산화 티타늄이 태양이나 광선의 자외선 작용에 의해 활성화되는 것을 발견하면 촉매 활성이 높은 자유기반을 만들어 강한 광산화 복원 능력을 만들어 포름알데히드와 같은 유기물과 물체 표면에 부착된 무기물을 광분해시킬 수 있다. 실내 공기를 정화하는 역할을 할 수 있다.
4, 안개 방지 및 자체 청소 기능
TiO2 _ 2 박막은 빛 아래에서 초친수성과 초지속성을 가지고 있어 안개 방지 기능을 갖추고 있다. 자동차 백미러에 산화티타늄막을 칠하면 공기 중의 수분이나 수증기가 응결되어도 응결된 물은 단일 물방울을 형성하지 않고 표면에 골고루 물막을 깔아 산란하는 안개가 나타나지 않는다. 빗물이 돌진할 때, 표면에 붙어 있는 빗물은 빠르게 균일한 물막으로 확산되어 시선을 분산시키는 물방울을 형성하지 않아 백미러 표면을 원래의 빛으로 유지하고 주행 안전성을 높인다.
나노 이산화 티타늄은 매우 강한' 초친수성' 을 가지고 있어 표면에 물방울을 형성하기 쉽지 않다. 가시광선 조사 하에서 나노 이산화 티타늄은 탄화수소에 작용할 수 있다. 이 효과를 이용하여 유리, 세라믹, 타일 표면에 얇은 나노 TiO2 _ 2 를 코팅하고 이산화 티탄의 광촉매 반응을 통해 이산화 티탄 표면에 흡착된 유기오염물을 CO2 와 O2 로 분해하고 나머지 무기물과 함께 빗물에 떠내려 자체 청소 기능을 실현할 수 있다. 일본 도쿄의 실험실은 이미 자체 청소 타일을 개발하는 데 성공했다. 이런 신제품의 표면에는 얇은 나노 이산화 티타늄이 있다. 빛의 조사 하에서, 기름때가 나 세균을 포함하여 표면에 붙어 있는 모든 물질은 나노 이산화 티타늄의 촉매 작용으로 인해 탄화수소를 기체로 산화시키거나 쉽게 지울 수 있는 물질로 산화시킬 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 빛명언) 나노 TiO2 _ 2 의 광촉매 작용으로 고층 건물의 유리, 주방에 쉽게 붙는 타일, 자동차의 백미러와 앞창유리를 쉽게 청소할 수 있다.
나노 이산화 티타늄은 리튬 배터리와 태양 전지의 원료로 사용할 수 있습니다.
리튬 배터리에 나노 이산화 티타늄 (TA 18) 추가
나노 이산화 티타늄은 고배율 성능과 순환 안정성, 빠른 충전 방전 성능 및 대용량, 리튬 삽입 가역성이 뛰어나 리튬 배터리 분야에서 좋은 응용 전망을 가지고 있습니다.
1) 나노 이산화 티타늄은 리튬 배터리의 용량 감쇠를 효과적으로 줄이고 리튬 배터리의 안정성을 높이며 전기 화학적 성능을 향상시킵니다.
2) 배터리 재료의 첫 번째 방전 비율 용량을 향상시킵니다.
3) 충전 및 방전 중 LiCoO2 의 극화를 줄였으며, 재료는 방전 전압이 높고 방전 효과가 안정적입니다.
4) 적당량의 나노 이산화 티타늄은 느슨한 상태로 존재할 수 있어 입자간 응력과 순환 과정에서 발생하는 구조와 부피의 미세한 변형을 줄여 배터리의 안정성을 높인다.
화학에너지 태양전지에서 나노 이산화 티타늄 결정체는 광전 변환율이 높고, 원가가 낮으며, 공예가 간단하고, 성능이 안정적이라는 특징을 가지고 있다. 광전효율은 10% 이상 안정적이며 제조 비용은 실리콘 태양전지의1/5 ~1/110 에 불과하며 서비스 수명은 20 년 이상입니다
3. 니켈-카드뮴 전지에서 나노 이산화 티타늄은 전도성이 좋고 작동 온도 범위가 넓다는 특징을 가지고 있다.
나노 이산화 티타늄은 직물의 PVA 를 대체 할 수 있습니다.
섬유가 실을 잣는 과정에서 경사 단두를 줄이기 위해서는 풀을 먹여야 한다. PVA 는 자연 환경에서 분해하기 어려운 고분자 화합물로, 우리나라는 50 ~ 60 년대부터 사용하기 시작했다. 따라서 유럽의 일부 국가에서는' 부정한 펄프' 로 분류되어 금지되었다. 유럽연합의 PVA 에 대한 규제도 중국 면직물 수출 녹색무역장벽의 초점이 될 것이다. 국내 방직업계는 녹기 어려운 PVA 대신 친환경 슬러리를 개발해 온 것이' 파벽' 의 목표다.
나노 이산화 티타늄 T25F 는 섬유 사이징에 사용됩니다. 전분과의 완벽한 결합을 통해 원사의 종합 직조 성능을 향상시키고, PVA 사용량을 줄이며, 사이징 시간이 짧고, 사이징 비용을 줄이고, 사이징 효율을 높이고, PVA 사이징 해장난, 환경 오염 등 많은 문제를 해결했다. 나노 이산화 티타늄은 주로 사선의 PVA 를 대체하여 깃털을 맞추고 빈틈을 채우고 윤활하는 역할을 한다.
고급 자동차 페인트에 나노 이산화 티탄의 응용
코팅에 나노 이산화 티탄 (T20Q) 과 알루미늄 분말을 섞은 물감이나 나노 이산화 티타늄으로 칠한 운모 진주 물감을 첨가하면 각도에 따라 신비하고 다양한 색상 변화를 일으킬 수 있다. 주로 입사광이 나노 이산화 티타늄 알갱이에 부딪힐 때 파란 빛이 강하게 산란되기 때문이다. 그 결과, 파란 빛을 제거한 후의 녹색광과 붉은 빛 (노랑상) 은 알루미늄 조각에 반사되어 양반사광, 즉 산란광으로 반사된다 입자 크기가 수십 나노미터인 이산화 티타늄 T20Q 마이크로결정도 코팅 금속 광택 효과, 펄 효과, 플래시 효과, 증색 효과를 주어 우리가 보는 자동차 표면을 진주 얇게 빛나게 하며 깊이감과 층감을 준다.
이것이 바로 변색 자동차의 신비입니다. 나노 기술은 첨단 기술로 우리의 삶을 변화시키고 있습니다!
8. 기타 기능
나노 이산화 티타늄은 일부 플라스틱, 프레온, 표면활성제 SDBS 에도 좋은 분해 효과가 있다.
또한 TiO2 도 유해 가스를 흡수 할 수 있음을 발견했습니다. 예를 들어, 인산칼슘이 함유된 세라믹에 TiO2 를 함유한 올레핀 중합체 섬유를 코팅하면 서로 다른 산 알칼리 가스를 장시간 흡수할 수 있다.
위의 기능을 감안하여 나노 이산화 티타늄은 매우 넓은 전망을 가지고 있다. 그것의 연구와 이용은 사람들의 생활에 큰 변화를 가져올 것이다.
응용 프로그램 1, 화장품
모든 이산화 티타늄은 일정한 자외선 흡수 기능과 우수한 화학적 안정성, 열 안정성, 무독성 등의 성능을 가지고 있다. 초극세 이산화 티타늄은 입자가 더 작고 (투명) 활성성이 높기 때문에 자외선을 흡수하는 능력이 더 강하다. 또한 이산화 티타늄은 화장품에서 가장 널리 사용되는 무기 원료로 탈색력, 커버력, 색조가 선명하고 연마성이 낮으며 분산성이 좋다. 1980 년대 세계 화장품 공업의 이산화 티타늄 연간 소비량은 3500t-4000t 로 추산되며, 지금은 5000t 이상, 10000t 이하로 추산된다. 화장품에서의 역할에 따라 다른 품질의 이산화 티타늄을 선택할 수 있다.
이산화 티타늄의 백색도와 불투명도를 이용하여 화장품의 색상 범위를 매우 넓힐 수 있다. 이산화 티타늄은 흰색 첨가제로서 주로 예티타늄형 티타늄을 사용하지만 커버력과 내광성을 감안하면 금홍석형 티타늄을 사용하는 것이 좋다.
화장품용 티타늄 가루는 순도가 높고 유해한 불순물 함량이 엄격하다. 예를 들어, 유럽 식품첨가법 (화장품에 적용) 은 화장품용 산성 물질인 이산화 티타늄을 규정하고 있다
미국 식품의약감독청 (FDA) 의 식품 의약품 화장품 규정에 따르면 화장품으로 사용되는 이산화 티탄, 분산보조제로 사용되는 SiO4 _ 4 및/또는 al2o 3, Pb 총량은 2% 를 초과해서는 안 된다.
나노 이산화 티타늄은 투명하기 때문에 자외선 차단, 투과가시광선, 안전성 등에서 일반 화장품 원료가 가지고 있지 않은 우수한 특성과 기능을 많이 가지고 있다.
나노 이산화 티타늄은 자외선 (파장 200 nm-400 nm) 과 자외선을 모두 분산시킬 수 있어 자외선을 차단하는 능력이 뛰어나 우수한 자외선 차단제로 자외선 차단제를 만들 수 있다.
나노 이산화 티타늄은 투명하기 때문에 이산화 티타늄으로 투명 스킨 크림을 만들 수 있습니다. 이런 스킨크림은 섬세하고 피부감이 자연스러워 일본 등에서 인기가 많다. 일본은 매년 1000 톤의 나노 이산화 티타늄을 화장품의 자외선 차단제로 필요로 한다.
2, 항균제
현재 나노 이산화 티타늄은 우수한 항균 성능으로 개발 연구의 핫스팟 중 하나가 되고 있다. 나노 이산화 티타늄은 항균 수처리 설비, 식품 포장, 위생 일용품 (항균 타일, 항균 도자기 위생 시설 등) 에 광범위하게 사용된다. ), 화장품, 섬유, 항균 식기 및 도마, 항균 카펫, 유해 가스를 제거하는 새 집 인테리어 및 새 가구, 항균 모르타르, 항균 페인트, 항균 스테인레스 스틸 보드, 건축용 알루미늄 판으로 만든 냉장고, 의료용 드레싱, 의료 기기 등 내구성 있는 소비재.
항균제는 주로 유기물로 식품 세제 방직품 화장품에 널리 쓰인다. 그러나 내열성 저하, 휘발성, 쉽게 분해되어 유해 물질이 생기고 안전성이 떨어지는 등 단점도 있다. 이를 위해 이미 일부 무기 항균제를 적극적으로 개발했는데, 초극세 TiO2 가 그 중 하나이다. 항균제는 제품에서 일정한 양에 도달해야 하기 때문에 항균제를 선택할 때 반드시 다음 원칙을 따라야 한다.
(1) 인체에 안전하고 독이 없고 피부에 자극이 없다.
⑵ 강한 항균 능력, 광범위한 항균 범위;
(3) 냄새도 없고, 이상한 냄새도 없고, 외관색은 옅어야 하고, 냄새는 작아야 한다.
(4) 열 안정성이 좋고 변색되지 않고 분해되지 않고 휘발하지 않고 변질되지 않는 등. 고온에서
5] 가격이 싸고, 출처가 기다리기 쉽다.
초극세 TiO2 _ 2 는 무기성분으로 독이 없고 맛도 없고 자극도 없고, 열안정성과 내열성이 좋고, 불연성이 좋으며, 그 자체가 흰색이며, 상술한 원칙에 완전히 부합한다.
전망
나노 이산화 티타늄은 자외선을 차단하고 색채 효과를 내는 기능을 가진 투명한 물질이다. 투명성과 자외선 차단 기능의 고도로 통일되어 자외선 차단제, 플라스틱 박막 제품, 목재 보호, 투명하고 내구성 있는 페인트, 섬세한 도자기 등 여러 방면에서 널리 사용되고 있다. 특히 1980 년대 후반 매력적인' 다른 각도에서 다른 색상' 효과를 낼 수 있는 효과 물감이 리무진 탑 코트에 성공적으로 적용돼 전 세계의 관심을 끌고 있다. 미국, 일, 유럽 등 선진국들은 이 연구에 매우 적극적이며, 연이어 대량의 인력과 물력을 투입하여 장기 계획을 세웠다. 지금까지 그들은 치열한 국제 시장 경쟁에서 놀라운 성과를 거두었으며 첨단 나노 물질 산업을 형성했습니다. 이런 고부가가치 고기능성 정밀 무기질 재료의 생산은 좋은 경제적 사회적 효과를 얻었고, 나노 산화물 재료도 중국 공업의 핫스팟이 되고 있다.
나노 물질에 대한 연구가 깊어짐에 따라 나노 조립 시스템과 인공조립합성된 나노 구조 재료 체계에 대한 관심이 높아지고 있다. 즉, 나노 재료에 대한 연구는 사람들의 뜻에 따라 새로운 체계를 설계, 조립 및 창조할 수 있다는 의미다. 원하는 특성과 기술 도약을 통해 나노 재료 응용의 시장 문을 더욱 열어 광범위한 분야에서 대량의 첨단 기술 제품을 형성하고 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 정보 및 통신의 자기 메모리, 광 메모리, 평면 패널 모니터 및 광학 기능 필름과 같은 전자 부품 개발, 태양열 공급, 단열재, 측정 기술용 센서 도자기의 구조도자기, 기능도자기 등의 안티에이징 고무, 기능페인트, 광촉광분해제, 청결항균 소재, 초고자에너지 균형수토자석 등이 있습니다. O-3D 구조 기술, 초정밀 가공 기술, 초박막 생산 기술, 수평 구조 기술로 제조된 제품은 나노 물질의 시장 성장 중 시장 성장 잠재력이 가장 크다.
관련 연구에 따르면 향후 10 년 동안 나노재료의 시장 응용과 발전이 가속화될 것으로 나타났다. 1993 년 이후 공업국의 나노재료 분야 특허가 매년 20% 이상 증가하기 때문이다. 자료에 따르면 서방 공업국가는 매년 나노재료 및 관련 분야에 대한 과학연구 경비가 75 억 달러 정도에 달하는 것으로 나타났다. 이 분야의 국제 경쟁은 갈수록 치열해지고 있다.