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第一章 绪论1

第一节 纳米的基本概念1

一、纳米的基本概念及内涵1

二、纳米材料概述及其分类3

三、纳米材料制备技术发展的三个阶段3

第二节 纳米材料术语3

一、分类3

二、纳米材料术语的定义4

第三节 纳米微粒8

一、微粒的分类8

二、微粒的粒径9

三、微粒的粒径分布10

第四节 纳米材料的基本特性11

一、表面效应11

二、小尺寸效应11

三、量子尺寸效应12

四、宏观量子隧道效应13

五、介电限域效应13

第五节 纳米技术的应用及其前景14

一、纳米技术在陶瓷领域方面的应用14

二、纳米技术在微电子学上的应用14

三、纳米技术在生物工程上的应用15

四、纳米技术在光电领域的应用16

五、纳米技术在化工领域的应用16

六、纳米技术在医学上的应用18

七、纳米技术在分子组装方面的应用18

八、纳米技术在其他方面的应用19

第二章 二氧化钛和纳米二氧化钛20

第一节 二氧化钛的结构20

第二节 二氧化钛的应用23

一、颜料级二氧化钛的应用23

二、非颜料级二氧化钛的应用25

第三节 国内外二氧化钛市场概况及需求26

一、国外二氧化钛市场概况及需求26

二、国内二氧化钛市场概况及消费构成27

第四节 硫酸法与氯化法生产工艺比较29

一、原料路线的选择30

二、硫酸法二氧化钛生产流程36

三、氯化法二氧化钛生产工艺39

第五节 纳米二氧化钛光催化反应机理41

一、纳米二氧化钛的性质41

二、纳米二氧化钛的光催化机理41

三、纳米二氧化钛光催化降解的影响因素43

四、纳米二氧化钛光催化剂的掺杂改性46

第六节 二氧化钛的生物学效应46

一、纳米二氧化钛的特性46

二、纳米二氧化钛的生物毒性46

三、生物效应机制探索48

第七节 纳米材料标准化49

一、《纳米材料术语》GB/T19619—200449

二、《纳米粉末粒度分布的测定——X射线小角散射法》GB/T 13321—200450

三、《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》GB/T 19587—200450

四、《纳米镍粉》GB/T 19588—200451

五、《超微细碳酸钙》GB/T19590—200451

六、《纳米氧化锌》GB/T 19589—200451

七、《纳米二氧化钛》GB/T 19591—200452

第八节 纳米二氧化钛的标准53

一、纳米二氧化钛标准的范围53

二、产品分类53

三、产品标准（GB/T 19591—2004）53

第三章 纳米二氧化钛的现状与发展55

第一节 国外纳米二氧化钛的生产现状55

第二节 我国纳米二氧化钛的现状59

第三节 纳米二氧化钛的发展建议63

一、纳米二氧化钛生产的特点63

二、我国纳米二氧化钛生产的发展建议64

第四章 纳米二氧化钛的制备方法66

第一节 纳米二氧化钛制备原料与主要制备方法66

一、硫酸氧钛及其主要制备方法66

二、钛醇盐及其主要制备方法66

三、四氯化钛及其主要制备方法67

第二节 以硫酸氧钛为原料制备纳米二氧化钛68

一、沉淀法68

二、胶溶法72

三、水热法73

四、其他制备方法74

第三节 以钛醇盐为原料制备纳米二氧化钛77

一、溶胶—凝胶法77

二、反应试剂的选择78

三、制备溶胶体系中影响因素的研究80

四、热处理81

五、结语83

第四节 以四氯化钛为原料制备纳米二氧化钛——液相法83

一、水解法83

二、四氯化钛强迫水解法85

三、中和水解法86

四、四氯化钛络合法87

五、微乳液法88

六、其他制备方法89

七、结语89

第五节 以四氯化钛为原料制备纳米二氧化钛——气相法90

一、气相氢氧焰水解法90

二、气相氧化法91

三、气体燃料燃烧法92

四、常压微波等离子体气相法93

五、高频等离子体化学气相淀积法93

六、结语94

第六节 二氧化钛纳米管的制备及应用94

一、二氧化钛纳米管的合成95

二、二氧化钛纳米管的形成机理97

三、二氧化钛纳米管的应用98

四、结语99

第七节 纳米二氧化钛薄膜制备方法99

一、二氧化钛薄膜的液相制备方法99

二、二氧化钛薄膜的物理气相沉积制备方法101

三、二氧化钛薄膜的化学气相沉积制备方法103

四、二氧化钛薄膜的电化学制备方法103

五、二氧化钛薄膜的喷雾热分解制备方法104

六、二氧化钛薄膜的自组装制备方法104

七、结语104

第五章 纳米二氧化钛的表面改性105

第一节 纳米二氧化钛的团聚机理105

第二节 纳米二氧化钛表面改性方法107

一、无机包覆改性107

二、有机包覆改性111

三、结语113

第六章 纳米二氧化钛的工业生产115

第一节 几种制备技术的比较115

第二节 水解反应116

一、间歇式搅拌反应釜水解工艺116

二、直接蒸汽加热、快速冷却的水解沉淀工艺118

第三节 水解产物的过滤洗涤120

一、几种常用水洗设备的介绍120

二、三种洗涤过滤方式的比较122

三、洗涤过滤设备的选择122

四、设备的选型计算123

五、结语125

第四节 纳米二氧化钛的煅烧125

一、金红石型纳米二氧化钛的煅烧原理125

二、常用的干燥与煅烧方式126

三、旋流动态煅烧炉与旋转闪蒸干燥器组合煅烧127

四、煅烧条件及要求127

五、系统设备配套选型128

六、结语129

第七章 纳米二氧化钛的应用130

第一节 纳米二氧化钛在涂料中的应用130

第二节 纳米二氧化钛在塑料中的应用133

一、在通用塑料中的应用133

二、在抗菌塑料和保鲜薄膜中的应用133

三、在热固性塑料中的应用134

四、其他134

第三节 纳米二氧化钛在功能纺织品上的应用135

一、抗紫外线纺织品135

二、抗菌纺织品135

三、自清洁纺织品136

四、空气净化纺织品136

五、抗静电纺织品137

六、其他功能纺织品的开发137

七、纳米二氧化钛用在纺织上可以替代聚乙烯醇138

八、纳米二氧化钛在纺织品上的固着技术138

第四节 纳米二氧化钛在化妆品上的应用139

一、紫外线139

二、纳米二氧化钛紫外线遮蔽能力的影响因素140

三、纳米二氧化钛对皮肤的作用和影响141

四、化妆品防晒剂的选择原则142

五、新型防晒剂142

第五节 纳米二氧化钛光催化的应用143

一、光催化143

二、光触媒的优点144

三、光触媒纳米二氧化钛的应用146

四、产业与发展现况148

五、纳米二氧化钛光催化在医学上的应用150

六、在废水处理中的应用152

七、在空气净化中的应用154

第六节 其他应用155

第七节 发展展望158

参考文献159