模仿孔雀羽毛光子晶體結(jié)構(gòu),采用自組裝法構(gòu)建TiO?/SiO?周期性堆疊薄膜(層厚80-120nm),實(shí)現(xiàn)無(wú)染料結(jié)構(gòu)顯,純度Δλ<20nm。該材料用于防偽標(biāo)簽時(shí),視角差異可產(chǎn)生虹彩效應(yīng),優(yōu)于傳統(tǒng)油墨[citation:9]。進(jìn)一步結(jié)合形狀記憶聚合物,開(kāi)發(fā)可變建筑外墻涂層,在25-50℃溫差下相從藍(lán)變紅,反射率調(diào)節(jié)范圍達(dá)40%,降低空調(diào)能耗15%此外,該TiO?/SiO?周期性堆疊薄膜不僅具有出色的光學(xué)性能,還展現(xiàn)了良好的環(huán)境響應(yīng)性。通過(guò)精細(xì)調(diào)控薄膜的層數(shù)和每層厚度,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定波長(zhǎng)光的反射和吸收,從而在智能窗、光熱轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域展現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值。在智能窗應(yīng)用中,該薄膜能夠根據(jù)外界光照強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)透光率,既保證了室內(nèi)光線充足,又有效避免了過(guò)強(qiáng)陽(yáng)光引起的室內(nèi)過(guò)熱問(wèn)題。而在光熱轉(zhuǎn)換領(lǐng)域,通過(guò)優(yōu)化薄膜結(jié)構(gòu),可以高效地將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能,為太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能發(fā)電等提供新型材料支持。鈦白粉晶體結(jié)構(gòu)分為金紅石型和銳鈦礦型兩類。SR-240鈦白粉公司
對(duì)鈦白粉的研究一直是材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。科研人員不斷探索的制備方法和改性手段,以拓展鈦白粉的性能和應(yīng)用范圍。在制備方法上,從傳統(tǒng)的溶膠 - 凝膠法、氣相沉積法,到興的水熱合成法、微波輔助合成法等,每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),能夠制備出不同粒徑、晶型和表面性質(zhì)的鈦白粉材料。在改性方面,通過(guò)與其他材料復(fù)合,如與碳納米管、石墨烯等復(fù)合,可以提高鈦白粉的電子傳輸性能和光催化活性。此外,對(duì)鈦白粉的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,改變其晶相組成,也能影響其性能。這些研究成果不推動(dòng)了鈦白粉基礎(chǔ)理論的發(fā)展,更為其在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用提供了更多的可能性,有望在未來(lái)進(jìn)一步改善人們的生活質(zhì)量,解決能源、環(huán)境等諸多方面的難題。江蘇高分散鈦白粉用途鈦白粉晶面調(diào)控影響催化活性位點(diǎn)分布。
鈦白粉在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用十分且意義重大。在污水處理方面,它發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其具有的光催化特性,在紫外線照射下,能產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的自由基。這些自由基可以將污水中的有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水等無(wú)害物質(zhì),實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的凈化。比如在一些工業(yè)廢水處理廠,通過(guò)在反應(yīng)池中添加含有鈦白粉的催化劑,能有效去除廢水中的重金屬離子和有機(jī)毒物,降低了廢水對(duì)環(huán)境的危害。同時(shí),在空氣凈化方面,鈦白粉也大顯身手。將其負(fù)載在建筑材料表面,如墻面涂料、玻璃等,能持續(xù)分解空氣中的有害氣體,像甲醛、苯等揮發(fā)性有機(jī)物。在陽(yáng)光的照射下,鈦白粉不斷催化反應(yīng),讓室內(nèi)外空氣得到凈化,為人們營(yíng)造更健康的生活環(huán)境。
受荷葉超疏水結(jié)構(gòu)啟發(fā),研究者通過(guò)激光刻蝕在TiO?表面構(gòu)建微納復(fù)合結(jié)構(gòu),使水接觸角>150°,用于防覆冰涂層。模仿蝴蝶翅膀光子晶體結(jié)構(gòu),周期性排列的TiO?納米柱可產(chǎn)生結(jié)構(gòu),替代傳統(tǒng)染料。前沿的是模擬葉綠體Z型機(jī)制的TiO?/CdS/CoOx三元體系,其光解水效率達(dá)2.3%(AM 1.5G),接近自然光合作用水平(通常<1%)。這些仿生策略為材料設(shè)計(jì)提供了范式。此外,受自然界中其他生物結(jié)構(gòu)的啟發(fā),研究者們還在不斷探索TiO?材料的更多可能性。例如,模仿鯊魚(yú)皮膚的微小凹槽結(jié)構(gòu),可以在TiO?表面構(gòu)建出具有減阻效果的微結(jié)構(gòu),這種材料在流體動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。另外,受竹子度、高韌性的啟發(fā),研究者們也在嘗試通過(guò)復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提升TiO?材料的力學(xué)性能,以滿足更嚴(yán)苛的使用環(huán)境要求。這些仿生設(shè)計(jì)不僅豐富了TiO?材料的性能,也為新材料的研發(fā)開(kāi)辟了新的思路。涂料行業(yè)依賴鈦白粉,它能有效提升漆膜的遮蓋力與光澤度。
基于TiO?/石墨烯復(fù)合氣凝膠的聲學(xué)超材料,在100-500Hz低頻段吸聲系數(shù)達(dá)0.95:①多級(jí)孔結(jié)構(gòu)(微孔1-10nm+宏孔100-300μm)延長(zhǎng)聲波傳播路徑;②TiO?納米顆粒與石墨烯片層形成局部共振單元,將聲能轉(zhuǎn)化為熱能。該材料密度0.02g/cm3,可用于潛艇聲隱身涂層,使300Hz目標(biāo)強(qiáng)度降低20dB,規(guī)避主動(dòng)聲吶探測(cè)此外,TiO?/石墨烯復(fù)合氣凝膠聲學(xué)超材料還展現(xiàn)出的輕質(zhì)特性,其極低的密度確保了在實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)增加負(fù)載,這對(duì)于需要嚴(yán)格控制重量的潛艇等水下裝備尤為重要。同時(shí),該材料具備良好的穩(wěn)定性和耐腐蝕性,能夠在長(zhǎng)期的水下環(huán)境中保持其吸聲性能,確保潛艇聲隱身效果的持久性。進(jìn)一步的研究表明,通過(guò)調(diào)整TiO?納米顆粒與石墨烯的比例以及多孔結(jié)構(gòu)的分布,可以進(jìn)一步優(yōu)化該材料的吸聲頻段和目標(biāo)強(qiáng)度降低效果,為潛艇聲隱身技術(shù)的發(fā)展提供更多可能性。涂料生產(chǎn)中,合理添加鈦白粉可有效降低生產(chǎn)成本。惠云鈦白粉供應(yīng)
橡膠制品摻入鈦白粉延長(zhǎng)戶外使用壽命。SR-240鈦白粉公司
通過(guò)陽(yáng)極氧化在鈦合金植入體表面生成TiO?納米管陣列(直徑80-120nm),可增強(qiáng)骨整合:①微納結(jié)構(gòu)促進(jìn)成骨細(xì)胞黏附,堿性磷酸酶活性提高3倍;②負(fù)載萬(wàn)古霉素的TiO?納米管緩釋周期達(dá)28天,有效抑制術(shù)后。研究采用原子層沉積(ALD)在TiO?表面修飾羥基磷灰石(HA),使植入體與骨組織的剪切強(qiáng)度從15MPa提升至42MPa。此外,紫外光的TiO?涂層可產(chǎn)生活性氧(ROS),殺滅金黃葡萄球菌(殺菌率99.7%),降低翻修手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)并減少術(shù)后。該涂層不僅增強(qiáng)了鈦合金植入體的生物相容性和骨整合能力,還通過(guò)藥物緩釋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期效果。同時(shí),羥基磷灰石的修飾進(jìn)一步提升了植入體與周圍骨組織的結(jié)合強(qiáng)度,為患者的康復(fù)提供了更加可靠的保障。此外,紫外光響應(yīng)的TiO?涂層作為一種創(chuàng)新的策略,展現(xiàn)了其在醫(yī)療植入體領(lǐng)域的巨大潛力,有望為骨科手術(shù)后的預(yù)防帶來(lái)新的解決方案。SR-240鈦白粉公司