納米二氧化鈦的原位有機表面改性及性能分析

周麗 張新

摘 要：對納米二氧化鈦進行原位有機表面改性，主要應用于鈦白粉工業生產中，在汽車工業、防曬化妝品、食品包裝等眾多方面應用廣泛?；诖?，本文提出了納米二氧化鈦二氨基苯磺酰替苯胺改性、聚合物包覆法兩種納米二氧化鈦原位有機表面改性的方法，在改性后具有抗紫外線、抗菌的功效，從而促進納米二氧化鈦的應用。

關鍵詞：納米二氧化鈦;原位有機表面改性;性能

0 引言

納米二氧化鈦是一種新型的高性能無機材料，具有獨特的物理和化學特性。將納米二氧化鈦進行原位有機改性過程中，能夠保證顆粒的晶型不被影響，并且在改性后具有納米粒子分散性好、不易團聚等特點，需要技術人員深入研究，保證納米二氧化鈦原位有機改性的有效性。

1 納米二氧化鈦的原位有機表面改性

1.1 二氨基苯磺酰替苯胺改性

在進行納米二氧化鈦粒子有機表面改性過程中，需要運用四氯化鈦、十二烷基水楊酸、鹽酸等物質。主要為以下幾種步驟：

1.1.1 納米二氧化鈦的制備

技術人員需要將四氯化鈦緩慢的加入鹽酸溶液中，然后攪拌約10min，當溶液上升至80℃時，會產生回流反應，在反應結束后進行離心分離，技術人員需要將分離后的樣品分別用無水乙醇和去離子水進行反復清洗，在完成上述步驟后，需要在120℃的溫度下進行干燥工作，再研磨后得到納米二氧化鈦粉末。

1.1.2 運用二氨基苯磺酰替苯胺進行納米二氧化鈦表面改性

技術人員需要將適量的納米二氧化鈦加入至鹽酸溶液中，攪拌成無色透明溶液，然后將二氨基苯磺酰替苯胺放入無水乙醇中溶解，在溶解完成后，將其加入至上述無色透明溶液中，通過攪拌得到橙黃色的半透明溶液，通過回流反應、離心分離、洗滌、研磨后得到黃色粉末[1]。

1.2 聚合物包覆法

納米二氧化鈦粒子的表面能夠吸附某種單體或與之反應，進而在例子表面聚合，從而產生新的斥力，具有增強無機顆粒與聚合物基體之間相容性的重要作用，主要有以下幾種方式：

1.2.1 表面接枝改性法

需要技術人員通過以下方式進行：技術人員需要對無機離子進行表面偶聯反應，在反應完成后，在其中加入可聚合的有機單體，在此過程中，會產生自由基的有機化合物。在產生有機化合物后，工作人員需要運用高輻射、等離子等物質，使納米二氧化鈦粒子產生聚合反應，由于其具有較強的捕捉自由基的能力，所以能夠輕易的實現表面接枝。

1.2.2 微膠囊法

該種方法主要是技術人員將納米二氧化鈦粒子進行微小顆粒膠囊化，在進行原位有機表面改性后，此種微小膠囊通常只有一到幾百微米，主要有兩種處理方法：①工作人員通過運用長細顆粒表面吸附能力，吸附單體，同時發生聚合;②將聚合物溶解，在溶解后，技術人員需要在其中加入超細粒子，主要作用是吸收聚合物。

1.2.3 “錨定位”包覆法

主要是將納米二氧化鈦粒子錨定位在基質中，是一種多組分溶液的原位合成方法。

2 納米二氧化鈦的原位有機表面改性的性能

2.1 抗紫外線

紫外線會使肉類食品氧化、變色，也會破壞食品中的營養物質，從而降低食品的營養價值。若將0.1%左右超細二氧化鈦添加至透明塑料材料包裝食品中，那么不僅能從外面看到里面的食品，而且還能使食品長期不變質，進而替代現有的塑料薄膜。同時原位有機表面改性后的納米二氧化鈦被廣泛應用在防曬產品中，其抗紫外線范圍包括中波和長波，而且不僅吸收紫外線，而且能反射或散射紫外線。例如，在化妝品方面，日本每年作為防曬劑、化妝粉底和口紅等產品的添加原料，就需納米二氧化鈦1000t。當超細二氧化鈦與鋁粉顏料或云母珠光顏料，以1：1或2：1的比例混后所形成的涂層，從不同的方向能觀察到不同的閃色。

2.2 抗菌

納米二氧化鈦的生產已逐漸向工業化發展，具有粒徑小的特點，在有機溶劑中不容易分散，通過原位有機表面改性，能夠充分地利用納米二氧化鈦的優良特性，使已經團聚的粒子重新分散，并在表面包覆一層無機物或有機物膜，這層膜應具有表面活性劑的性質，促使納米二氧化鈦能在有機相及水相中呈高分散狀態，以實現更廣泛的應用，可以制造出殺菌、防污、除臭、自潔的抗菌防污涂料，應用于醫院病房、手術室及家庭衛生間等細菌密集、易繁殖的場所，可有效殺死大腸桿菌、黃色葡萄糖菌等有害細菌，防止感染。同時，納米二氧化鈦能凈化空氣，具有除臭功能。另外，納米材料可以增強涂料的抗菌性和空氣靜化性。將納米抗菌材料，納米氧化鈦、氧化鋅、銀系納米抗菌材料等混入涂料，可制得納米抗菌涂料。涂布在人們經常接觸到的產品表面，如家具、衛生潔具、墻面、地板等，能夠起到殺菌效果。

3 結語

綜上所述，納米二氧化鈦具有催化效率高、氧化能力強等優良特性，通過對納米二氧化鈦原位進行有機改性，能夠使其具有抗紫外線、抗菌等能力，需要技術人員提高自身能力，加強對納米二氧化鈦的研究，發揮其價值，應用在各個方面。

參考文獻：

[1]邢慧晉.納米二氧化鈦的制備及其應用探究[J].云南化工，2019，46（03）：150-152.