年产400吨纳米TiO2项目商业计划书

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三、纳米TiO2的应用现状

如今，环保问题越来越多的受到全世界人们的重视，纳米材料进入环保领域已经成为各国重点研究的热点。在利用纳米的光催化特性方面，日本、美国等国家均投入巨资开展研究与开发工作，目前已有多种产品问世，其中纳米TiO2占据光催化材料的大部分。 （一）日本

日本对纳米TiO2光催化的研究较早，现在已有多家公司形成了自主技术品牌。例如，东芝公司的隧道照明防污灯具，照明灯具防污光催化膜，具光催化功能的高压钠灯管，透光率好且平面光滑的照明灯具；松下电器的光催化空气净化器，抗菌照明灯具，除臭净化设备；三菱纸业的除臭纸箱，空气净化器，具除臭效能的热风干燥器，除臭抗菌的冷藏柜等。 （二）韩国

韩国自1999年开始出现光催化方面的专利，近几年数量成倍增加，研究的领域也延伸至水处理和空气净化等方面。目前韩国纳米光催化商品规模较小，产品以LG电子利用光催化生产空气净化式空调系统与Dohabu Cleantech的海水净化装置最为突出。另外还有Batu Enginnering公司的污水处理机、薄膜材料，Enpion公司的光催化材料、防污材料等。

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（三）美国

美国环保署(EPA)是美国纳米光催化研发的主要支持单位，其研究重点主要是水处理领域：包括改善地下水质、废水处理及河川污染等。另外，对油污的研究(包含原油)也达到了国际领先水平。 （四）英国

英国伦敦和安大略核子技术环境公司开发了一种新的常温光催化技术，利用纳米二氧化钛催化剂，能将工业废液和被污染地下水中的多氯联苯类分解为CO2和水。皮尔金顿公司也利用光催化作用生产出了自洁净玻璃。

小结：根据BCC(商业通讯)咨询公司报道，2004—2009年期间，全球纳米催化剂市场年均增长速度将达到6.3%。预计2009年全球纳米催化剂市场可达50亿美元。纳米催化剂的消费在较小型终端用户领域里，尤其是在聚合物方面增长最快，2004—2009年间年均增长率将达23%，能源使用年均增长率将达到34.5%，纳米技术使用年均增长率将为90.4%，其他方面(如亲水性涂料)年均增长率约为35.7%。据中国工程院统计预测，光催化在中国的市场容量将达到年均100 亿元的规模，其经济效益在环境产业中将占10%。2010 年，光催化增长速度将达到平均13%的规模。

四、纳米TiO2制备技术

纳米TiO2是采用纳米制备技术制取的粉体粒度在纳米级别的TiO2粉体。自从上世纪80 年代纳米TiO2问世以来，纳米TiO2的制备方法已有

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二十多种，最常用的方法主要有溶胶—凝胶法、水解沉淀法和水热法。 （一）溶胶—凝胶法

指在某一方向上线度为1—100nm的固体粒子在适当液体介质中形成的分散体系。当溶胶中的液相因温度变化、搅拌作用、化学反应或电化学反应而部分失去时，体系黏度增大，达到一定程度时形成凝胶。凝胶经过成型、老化、热处理可得到不同形态的产物。

此种办法的优点是化学均匀性好、纯度高、粒径分布窄。缺点是，制备过程中存在严重的团聚现象，尤其是硬团聚的产生，影响了纳米粉末优越性的发挥。运用超临界流体干燥法后，制得的纳米TiO2比表面积高达600m2/g，属锐钛矿相，粒径可以达到5 nm。同时，在溶胶制备中引入超声场，超声波的空化作用所产生的局部高温高压，将加速溶胶中水分子的蒸发，减少凝胶中固体表面的吸附水分子，从而有效地避免硬团聚。 （二）沉淀法

沉淀法是液相化学合成高纯度纳米微粒最普遍采用的方法之一。它是指在可溶性金属盐溶液中，加入沉淀剂，于一定温度下使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化物；水合氧化物从溶液中析出，并将溶液中原有的阴离子洗去，经热分解或脱水即得所需氧化物。沉淀法一般分为直接沉淀法、均相沉淀法和金属醇盐水解沉淀法。

直接沉淀法是在金属盐溶液中加入沉淀剂，于一定条件下生成沉淀析出，将阴离子除去，沉淀经洗涤、热分解等处理可得产物。此种方法的优点是操作简单，对设备技术要求不高，不易引入杂质，产品纯度高，有良

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好的化学计量性，成本较低。缺点是洗除阴离子困难，所得粒子粒径分布宽，分散性差。

均相沉淀法是控制溶液中沉淀剂的浓度，使之缓慢增加，使体系处于平衡状态，沉淀在整个溶液中均匀地出现。此种方法的特点是沉淀的颗粒均匀而致密，便于洗涤过滤，制得产品的粒度小、分布窄、团聚少。 目前，纳米TiO2的制备技术已经出现利用四氯化钛为原料通过控制反应条件，得到锐钛矿相、金红石相、混晶等多种结构的TiO2纳米晶，这些纳米晶的比表面积比钛醇盐水解法制备的TiO2高，粒径小，结晶度高。另外出现了通过TiCl4加热水解直接生成晶型沉淀产物，干燥便可得到金红石型纳米TiO2粉体的简单生产工艺和以偏钛酸为原料，经硫酸氧钛制备纳米TiO2 的品味高、成本低的重要方法。 （三）水热法

在特制的密闭反应容器里，采用水溶液作为反应介质，通过对反应容器加热，创造一个高温、高压反应环境，使前驱物在水热介质中溶解， 进而成核、生长、最终形成具有一定粒度和结晶形态的晶粒。此种方法的优点是产物为晶态，可以防止或减少在热处理过程中的团聚；通过改变反应条件，晶体结构、结晶形态和粒径大小可控；粒度分布均匀等。缺点是水热法需高温、高压，对设备要求高，操作复杂。 （四）其他方法

纳米TiO2的制备方法还有微乳液反应法，利用水/油(W/O)微乳液中水核结构来实现纳米粒子的制备。通过表面活性剂作用将电解质水溶液高

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