國外納米鈦白粉的發(fā)展概況

20世紀(jì)80年代以前，納米TiO2研究開發(fā)的目的，主要是作為精細(xì)陶瓷原料、催化劑、傳感器等，需求量不大，沒有形成大的生產(chǎn)規(guī)模。80年代以后，開發(fā)的納TiO2用作透明效應(yīng)和紫外線屏蔽劑，為納米TiO2打開了市場，特別是1987年美國用納米TiO2配制隨角異色汽車面漆獲得成功。因此許多鈦白粉生產(chǎn)商紛紛投入力量進(jìn)行開發(fā)。從而使納米獲得成功。從而使納米TiO2的研制和應(yīng)用形成了熱潮，使納米TiO2的生產(chǎn)和需求均大大增加，成為鈦白粉工業(yè)和涂料工業(yè)的一個新的增長點。納米技術(shù)的應(yīng)用，標(biāo)志著人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)入一個新的時代，即納米時代、進(jìn)入21世紀(jì)以來，納米技術(shù)已成為三大主要研究方向(生物、信息、納米)之一，受到人們的廣泛關(guān)注和重視。
    由于納米TiO2在催化及環(huán)境保護(hù)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景，并可用日用產(chǎn)品、涂料、電子，電力等工業(yè)部門，因此，納米TiO2展現(xiàn)出巨大的市場前景。日本、美國、英國、德國、芬蘭和意大利等國對納米TiO2進(jìn)行了深入研究，并已實現(xiàn)納米TiO2，如日本帝國化工公司、日本石原產(chǎn)業(yè)公司、英國Tioide集團(tuán)公司、德國迪高沙公司、德國薩其賓產(chǎn)業(yè)工公司、芬蘭凱米拉公司、美國克朗諾斯公司、日本堺化學(xué)公司中、日本出光興產(chǎn)公司、日本曹達(dá)株式公社和日本鈦工業(yè)公司等。總生產(chǎn)能力約0.6萬~1萬噸/年。目前價格為30萬~40萬元/噸，生產(chǎn)成本約為價格的40%。

日本原來專門生產(chǎn)涂料、塑料、油墨、合成纖維、紙張等用的粗鈦白粉廠家，紛紛轉(zhuǎn)向生產(chǎn)納米TiO2光催化劑。2002年時，已有1000多家企業(yè)進(jìn)行納米TiO2的應(yīng)用開發(fā)。10多家企業(yè)已向市場上提供有商品牌號的應(yīng)用納米TiO2的商品。如1994年日本最大的鈦白粉生產(chǎn)廠家石原產(chǎn)業(yè)公司，開發(fā)出高性能微粒子光利用TiO2，還與豐田汽車公司和Eguas研究公司聯(lián)合開發(fā)成功利有用TiO2光催化反應(yīng)，高效率地除掉空氣中害成分的空氣清新劑，它的凈化能力為現(xiàn)有的3倍；1995年東陶公司扒出表面固定有光TiO2催化劑的PET薄膜、瓷磚等搞菌、防污、除臭產(chǎn)品；三菱制紙(株式公社)用納米TiO2和無機(jī)吸收劑的復(fù)合材料研制成空氣凈化除臭機(jī)并上市；富士電機(jī)綜合研究所(株式會社)制成對低濃度NOx進(jìn)行分解的空氣凈化器，以及除臭的冷藏車等供應(yīng)市場；岐阜縣纖維紙試驗廠已開發(fā)了多孔性SiO2被覆TiO2微粒子的光催化除臭、抗菌纖維，用于空氣凈化器；岐阜縣紙業(yè)試驗廠開發(fā)了含納米TiO2微粒的紙張，用于空氣清凈機(jī)過濾器；共榮化學(xué)公司開發(fā)成功并開始出售涂覆TiO2光催化劑的、可抑制高爾夫球場苔蘚、藻類生長的墊沙。此外還有抗菌熒光燈、抗菌纖維、抗菌涂料、抗菌建材和抗菌陶瓷衛(wèi)生用品等。
    近幾年，有關(guān)納米TiO2的新建裝置已很少報道上，主要是已建成裝置的生產(chǎn)能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出市場的實際消費(fèi)量，多數(shù)廠家處于開工不足或停產(chǎn)狀態(tài)。主要原因是目前國際上公認(rèn)的納米TiO2制備和應(yīng)用技術(shù)還有待于提高，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①在原料和生產(chǎn)工藝路線上要降低生產(chǎn)成本；②晶型和粒度的控制技術(shù)；③金紅石型的表面處理技術(shù)；④應(yīng)用分散技術(shù)；⑤應(yīng)用功能的提升技術(shù)；⑥產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)。由于上述條件的制約，使得納米TiO2的應(yīng)用和發(fā)展受到限制。
    縱觀國外納米TiO2的生產(chǎn)，存在著以下特點。生產(chǎn)原料主要為TiCl4、TiOSO4,生產(chǎn)方法駐要有氣相法和液相法。氣相法主要有以TiCl4為原料的氫氧焰水解法，而液相法主要以TiCl4和TiOSO4為原料的化學(xué)沉淀法，且多數(shù)生產(chǎn)廠家為鈦白粉生產(chǎn)廠，充分利用原有氯化法和硫酸法生產(chǎn)裝置的中間產(chǎn)物、生產(chǎn)技術(shù)、公用工程和生產(chǎn)管理方面的經(jīng)驗。
    目前國際上納米TiO2的研究方向如下：
    ①降低生產(chǎn)成本，減輕納米TiO2的團(tuán)聚，提高其分散性；
    ②通過表面處理提高產(chǎn)品性能，拓寬產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域；
    ③如何對粒子大注、形狀進(jìn)行有效控制；
    ④以納米TiO2為主的高效光、電材料的開發(fā)。