目前，我(wǒ)國納米(mǐ)二氧化钛(tio2)的(de)制備技術己(jǐ)相當成熟(shú)。二(èr)氧(yǎng)化钛(tài)制備方法有很多，主要(yào)有(yǒu)硫酸(suān)法、氯(lǜ)化法、四氯化钛液(yè)相(xiàng)水解(jiě)法、四氯(lǜ)化(huà)钛氫(qīng)氧焰法(火焰氣(qì)相沉積法)和钛(tài)醇鹽(yán)水(shuǐ)解法等。其中工業(yè)上常用的是(shì)硫(liú)酸法和氯化法(fǎ)。

　　對二(èr)氧化钛的研究(jiū)大多都停留在(zài)耐候性、光催化性能、複合材料(liào)等的(de)研究上，對納米tio2在特種紙(zhǐ)上的研究較(jiào)匮(kuì)乏。另外(wài)，納米tio2不(bú)易在(zài)非(fēi)極性介(jiè)質中(zhōng)分散(sàn)，在極(jí)性(xìng)介質中易凝(níng)聚直(zhí)接影(yǐng)響到(dào)了納(nà)米二(èr)氧化(huà)钛自身優異性(xìng)能的發揮。因此亟需解決納米(mǐ)二氧化钛分散(sàn)性問(wèn)題。

　　1納米tio2的(de)特性(xìng)

　　1.1殺菌功能(néng)

　　納米(mǐ)級二氧化钛具有(yǒu)高光活(huó)性，運用到了強(qiáng)光殺菌技術[1-3]。實(shí)驗證明(míng)，以(yǐ)0.1mg/cm3濃度(dù)的銳(ruì)钛型納米(mǐ)tio2可徹底(dǐ)地殺死惡性海拉細胞，而且(qiě)随着(zhe)超氧化物(wù)歧(qí)化(huà)酶(sod)添(tiān)加量的增多，tio2光(guāng)催化殺死癌細(xì)胞的(de)效率(lǜ)也提高[4]。對枯草(cǎo)杆菌(jun1)黑色(sè)變(biàn)種芽孢、綠膿(nóng)杆菌、大腸(cháng)杆菌(jun1)、沙(shā)門(mén)氏菌(jun1)、牙枝(zhī)菌和曲黴(méi)的殺滅(miè)率均達到98%以上(shàng)。

　　1.2防紫外(wài)線功(gōng)能

　　納(nà)米tio2既(jì)能吸收紫外線(xiàn)，又能反射(shè)、散射(shè)紫外(wài)線(xiàn)，還(hái)能透(tòu)過可見光(guāng)，是性(xìng)能優(yōu)越、極有發(fā)展前途的物理(lǐ)屏蔽型的紫(zǐ)外線防護劑(jì)。納米(mǐ)二氧化钛由于(yú)粒徑小(xiǎo)，活性大，既能反射、散射(shè)紫外線，又(yòu)能(néng)吸(xī)收紫(zǐ)外線，從而(ér)對紫外(wài)線有更(gèng)強的(de)阻隔(gé)能力(lì)。與同樣劑(jì)量的(de)一些有機紫外線防(fáng)護劑(jì)相比，納米二氧化钛(tài)在紫(zǐ)外(wài)區(qū)的吸(xī)收(shōu)峰更高(gāo)，不像(xiàng)有機紫(zǐ)外線防護劑(jì)那樣隻單(dān)一對uva或(huò)uvb有吸收，更重(zhòng)要(yào)的是它(tā)還是(shì)廣譜(pǔ)屏蔽劑[5]。二(èr)氧化钛可(kě)以吸收能量高(gāo)于420nm的紫(zǐ)外而以激發(fā)二氧化钛(tài)晶體(tǐ)結(jié)構中内(nèi)層電子的躍遷(qiān)。利用納米tio2的透明性和紫外線(xiàn)吸收(shōu)能力還可(kě)用(yòng)作食品包裝膜、油墨、塗料、紡(fǎng)織制品和(hé)塑料(liào)填充劑，可以替(tì)代有機紫外線(xiàn)吸收劑，用于塗(tú)料中可提(tí)高塗料耐老化能力(lì)。

　　1.3自清潔功能

　　納(nà)米tio2具有很強的(de)"超親水性"，在它(tā)的表面不(bú)易(yì)形(xíng)成水(shuǐ)珠，而(ér)且納米tio2在(zài)可見光照(zhào)射下可(kě)以(yǐ)對碳氫化合物作用(yòng)。利用(yòng)這樣一個(gè)效應可(kě)以在玻(bō)璃、陶瓷和(hé)瓷磚(zhuān)的表(biǎo)面塗上一(yī)層納(nà)米(mǐ)tio2薄(báo)層，利(lì)用氧(yǎng)化钛的光(guāng)催化(huà)反應(yīng)就可(kě)以把吸附在氧(yǎng)化钛表面的有(yǒu)機污(wū)染物分解(jiě)爲co2和o2，同(tóng)剩(shèng)餘的無機(jī)物一(yī)起可(kě)被雨水沖刷幹淨，從(cóng)而實(shí)現自(zì)清潔功能(néng)。日本(běn)已有(yǒu)在實驗(yàn)室(shì)研制成功(gōng)自潔瓷磚(zhuān)，這種(zhǒng)新産(chǎn)品的(de)表面上有(yǒu)一薄(báo)層納(nà)米tio2薄(báo)膜，任何粘污(wū)在表面上的物質(zhì)，包括油(yóu)污(wū)、細菌在光的照射下，由于(yú)納米(mǐ)tio2的催(cuī)化作用，可以使(shǐ)這些碳氫(qīng)化合物進一步(bù)氧化變成(chéng)氣體(tǐ)或者很容易被(bèi)擦掉(diào)的物(wù)質。納米tio2光(guāng)催化(huà)作(zuò)用使得(dé)高層(céng)建(jiàn)築的玻璃、廚(chú)房易(yì)粘油(yóu)污的瓷磚、汽車(chē)後視(shì)鏡及前窗(chuāng)玻璃的保(bǎo)潔都可以輕松地進(jìn)行。

　　2納(nà)米tio2的分散性能

　　2.1納米tio2分散(sàn)機理

　　胡傑等[6]發現在納(nà)米二氧(yǎng)化钛的水分散體系(xì)中，主要是(shì)範(fàn)德華力、靜電(diàn)排斥作用(yòng)力(lì)、因(yīn)吸附層而産生的位阻(zǔ)效應等。另外(wài)，納米二氧化(huà)钛的分散機(jī)理還可(kě)以(yǐ)從雙(shuāng)電子(zǐ)層理(lǐ)論解(jiě)釋。雙電子層理(lǐ)論是(shì)指微粒的(de)内部(bù)稱爲微粒核一般帶負電(diàn)荷形成一(yī)個負(fù)離子層(céng)，其外部(bù)由于電(diàn)性吸引而形成一個正(zhèng)離子(zǐ)層(反離(lí)子(zǐ)層包(bāo)括非(fēi)活動(dòng)性離子層和擴散層(céng))，合稱爲雙(shuāng)電層。該理論一(yī)般情(qíng)況下是依(yī)靠調(diào)節ph值(zhí)或是(shì)加入電(diàn)解質，使粒子表面(miàn)産生(shēng)電荷，以增大雙(shuāng)電層厚度(dù)和顆粒表(biǎo)面的(de)電位(wèi)值，使顆(kē)粒之間産生排斥力，從(cóng)而實(shí)現顆粒的(de)分散(sàn)性。

　　2.2ph值對納(nà)米tio2分散性的影(yǐng)響

　　二(èr)氧化钛在水溶液中由于(yú)ph值得(dé)不同，可以(yǐ)帶正(zhèng)電、負電或(huò)是電中(zhōng)性。當ph值較低的(de)時候，納米tio2表面形(xíng)成tio2- oh2+，導緻粒(lì)子表面帶(dài)正電(diàn)荷；當ph值處(chù)于中間值時，粒(lì)子表(biǎo)面形成ti-oh鍵(jiàn)，此時粒子呈電中性(xìng)，納米tio2的分(fèn)散性(xìng)能最(zuì)差；當(dāng)ph值較(jiào)高的(de)時候(hòu)，粒子表面形成(chéng)oh-o-鍵，使(shǐ)粒子(zǐ)表面(miàn)帶負電(diàn)荷，此時(shí)ph值越大(dà)，粒子(zǐ)表(biǎo)面的負電(diàn)荷越(yuè)多，雙(shuāng)電層的厚度越厚，粒子間(jiān)的斥(chì)力(lì)位能越(yuè)大，粒子分(fèn)散效(xiào)果越(yuè)好[7]。郭文錄(lù)等[8]人(rén)認(rèn)爲在納(nà)米二(èr)氧化钛水(shuǐ)分散體系(xì)穩定(dìng)性的研究中認(rèn)爲，ph=10時分散(sàn)效果爲最佳狀态。

　　2.3電(diàn)解質對納米tio2分散性(xìng)的(de)影(yǐng)響

　　納(nà)米二氧化(huà)钛的(de)分散性與電解質有關。納米二(èr)氧化(huà)钛在(zài)純水作爲分(fèn)散劑時(shí)，分布(bù)不均(jun1)勻是由于粒子間靜(jìng)電吸引(yǐn)而導緻(zhì)的。而研究(jiū)表明(míng)當有機溶劑作(zuò)分散(sàn)劑(jì)的水溶液中(zhōng)，納米(mǐ)二氧(yǎng)化钛分(fèn)散性較好。任(rèn)夕娟等[9]通(tōng)過實驗證(zhèng)明電(diàn)解質離子(zǐ)價(jià)越高，凝(níng)集作(zuò)用越強，及(jí)少量電解(jiě)質也(yě)會使分散(sàn)液凝(níng)集。因此在(zài)平時的使用、保(bǎo)存中(zhōng)應(yīng)避免無(wú)機鹽的混(hùn)入和附着(zhe)。

　　2.4表(biǎo)面活性(xìng)劑對(duì)納(nà)米tio2分散性的影響

　　高分(fèn)子類表面(miàn)活性(xìng)劑可以通過氫(qīng)鍵、範德華(huá)力、靜電吸(xī)引力可納(nà)米二氧化钛産生吸附。例(lì)如分子鏈較長(zhǎng)的(聚(jù)丙烯(xī)酰(xiān)胺pam、聚甲(jiǎ)基丙烯(xī)酸(suān)pmaa等)可以提(tí)供空間位(wèi)阻屏蔽，從(cóng)而阻(zǔ)礙納米(mǐ)二氧化(huà)钛顆粒(lì)的團聚(jù)。但(dàn)是(shì)加入高分(fèn)子表面活(huó)性劑(jì)的量需要(yào)嚴格把控，否(fǒu)則會适(shì)得其(qí)反。

　　複配型(xíng)表面活性劑對(duì)二氧化钛分(fèn)散(sàn)性效(xiào)果(guǒ)較好。離子型表(biǎo)面活性(xìng)劑和非離(lí)子型(xíng)表面活性劑在(zài)溶液中混(hùn)合(hé)已形成膠團，非離(lí)子表(biǎo)面活性劑(jì)分子插(chā)入(rù)膠團(tuán)後，使得原有的(de)離子型表面活(huó)性劑的“離(lí)子頭(tóu)”間的(de)電性排斥(chì)力減(jiǎn)弱，使得混合(hé)溶(róng)液中的cmc下(xià)降[10]。

　　2.5分散設(shè)備對(duì)納米tio2分散性的(de)影響

　　納米(mǐ)二氧(yǎng)化钛(tài)具(jù)有半導(dǎo)體性(xìng)質，并(bìng)且具(jù)有高(gāo)穩(wěn)定性(xìng)、高(gāo)透明性(xìng)、高活性等優異的特性(xìng)。在目(mù)前工業研(yán)究應(yīng)用中會大(dà)量使用(yòng)到納(nà)米(mǐ)二氧化(huà)钛(tài)，作爲(wèi)新興納米(mǐ)材料(liào)，提其(qí)分散(sàn)性是非常有必要的。不同(tóng)的分散設(shè)備，對其分(fèn)散也會呈(chéng)現出不同(tóng)程度的效(xiào)果。目前，常用的(de)分散(sàn)設備有：超聲(shēng)振(zhèn)蕩分(fèn)散儀(yí)、電動(dòng)攪拌儀(yí)、直(zhí)立式攪拌磨[11]。

　　3納米tio2在(zài)制漿造紙中的(de)應用

　　3.1功能紙制(zhì)備中的(de)應(yīng)用

　　日(rì)本早前(qián)開發出一種添加(jiā)納米二氧化钛的功(gōng)能紙，該産(chǎn)品(pǐn)具有光(guāng)催化功能(néng)，可用于包裝用(yòng)紙和(hé)室内裝潢(huáng)用壁(bì)紙(zhǐ)。該(gāi)類功能紙可以有效(xiào)吸收甲醛(quán)、苯、氨(ān)氣等有(yǒu)害氣體(tǐ)。河北麥森钛白(bái)粉(fěn)有(yǒu)限公(gōng)司開(kāi)發了高(gāo)耐(nài)候(hòu)、耐磨的(de)裝飾(shì)原紙，對用于(yú)裝飾原(yuán)紙的填料(liào)進行(háng)了改進，改進後(hòu)的填料産(chǎn)品兼(jiān)具有機/無(wú)機三(sān)維互(hù)穿網絡結(jié)構，既具有(yǒu)無機(jī)的(de)剛(gāng)性很耐磨(mó)性，大幅度提高(gāo)了紙張的綜合(hé)性能。将納(nà)米二(èr)氧化(huà)钛(tài)用在一般(bān)紙品上(shàng)，例如(rú)衛生(shēng)紙，食品(pǐn)包(bāo)裝紙等還(hái)具有(yǒu)殺菌的功效[12-13]。

　　3.2造(zào)紙濕部中的應(yīng)用

　　造紙濕(shī)部其(qí)化學實質是一(yī)種表面與(yǔ)膠體(tǐ)化學。造紙(zhǐ)濕部(bù)配料中(zhōng)許多組(zǔ)份(fèn)結構都非常(cháng)小，因(yīn)此引入(rù)特(tè)殊的納米級組分，可(kě)以(yǐ)在(zài)很大(dà)程度(dù)上提高其抄紙(zhǐ)效果[14]。

　　納米(mǐ)二氧化钛在造紙濕部中做助(zhù)留助濾(lǜ)劑，具有良好(hǎo)的助留助(zhù)濾劑效果。其次(cì)，由于其優異的(de)性能，還(hái)可(kě)以高(gāo)效抑制dcs有(yǒu)害物(wù)質對白水(shuǐ)的污染破(pò)壞(huài)。

　　3.3廢(fèi)紙脫(tuō)墨中的應(yīng)用

　　造(zào)紙工業中二次纖維中油(yóu)墨粒(lì)子對紙的影響非常大。脫(tuō)墨的(de)方法有浮選和洗滌兩種，工業(yè)上多(duō)用前者，因(yīn)爲其對大(dà)粒子(zǐ)油墨的脫去更(gèng)有效。由于納米(mǐ)二氧化钛具有(yǒu)正電性和大比(bǐ)表面(miàn)積，對(duì)二次(cì)纖維中(zhōng)油墨粒(lì)子具(jù)有高效的(de)浮選作用(yòng)。在浮選過程(chéng)中加入(rù)納米二氧化钛還(hái)可以一定程(chéng)度去除廢紙漿中的膠(jiāo)黏(nián)物。

　　3.4造紙廢水(shuǐ)處理中(zhōng)的應用

　　制漿造(zào)紙廢水主(zhǔ)要包(bāo)括蒸煮廢(fèi)液、洗(xǐ)漿廢水、抄(chāo)紙廢(fèi)水等。這(zhè)些廢液中主要含大量木質素(sù)以及各(gè)種酚(fēn)類(lèi)有機化(huà)合物。而(ér)光催化(huà)氧化可(kě)以處理(lǐ)造紙(zhǐ)廢水，還可(kě)以降解木素和酚類(lèi)物質，完全(quán)消除毒性。同時對于造(zào)紙廢水(shuǐ)中有毒且難被(bèi)生物(wù)降(jiàng)解的有(yǒu)機物(wù)也有很好的降解(jiě)作用。利(lì)用納米二(èr)氧化(huà)钛處理造(zào)紙廢(fèi)水，可(kě)以使其達(dá)到标(biāo)準排放量(liàng)，極大程度減少(shǎo)對環(huán)境(jìng)的污染(rǎn)。

　　展望(wàng)

　　納米二氧(yǎng)化钛是一種優(yōu)異的無(wú)機精細(xì)化工材(cái)料。影響納米二氧(yǎng)化钛(tài)分散(sàn)性的因素(sù)很(hěn)多，諸(zhū)如表面活性(xìng)劑(jì)、ph值(zhí)、電解(jiě)質等等，需(xū)要我們去(qù)做(zuò)進一步的探(tàn)索，将納米(mǐ)二氧(yǎng)化钛的利(lì)用率(lǜ)達(dá)到最佳。目前，我(wǒ)國大力(lì)倡導綠色可持(chí)續發展(zhǎn)，納米二(èr)氧化钛以其殺(shā)菌消毒、高效自(zì)潔、光催化能、廢(fèi)水處理等功能(néng)在制漿造紙以(yǐ)及功能紙的應(yīng)用和發展(zhǎn)中具(jù)有廣(guǎng)闊的(de)前景(jǐng)。