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—2004 49
二、《纳米粉末粒度分布的测定——X射线小角散射法》GB/T 13321—2004 50
三、《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》GB/T 19587—2004 50
四、《纳米镍粉》GB/T 19588—2004 51
五、《超微细碳酸钙》GB/T19590—2004 51
六、《纳米氧化锌》GB/T 19589—2004 51
七、《纳米二氧化钛》GB/T 19591—2004 52
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