ثاني أكسيد التيتانيوم – أحد أفضل الأصباغ البيضاء في العالم

ثاني أكسيد التيتانيوم، المعروف أيضًا باسم ثاني أكسيد التيتانيوم، له الصيغة الكيميائية TiO2 وهو صبغة بيضاء ذات أداء ممتاز. ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي هو نوع مهم من المواد الوظيفية غير العضوية، والمعروف أيضًا باسم ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي. ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي هو مسحوق ثاني أكسيد التيتانيوم الناعم المصنوع من خلال عملية خاصة.

مجالات التطبيق

1. التطبيق في الأصباغ والطلاءات

يتميز ثاني أكسيد التيتانيوم بدرجة الصبغ بمؤشر انكسار مرتفع وقوة تلوين قوية وقوة إخفاء كبيرة وقابلية تشتت جيدة وبياض، وهو غير سام وله خصائص فيزيائية وكيميائية مستقرة، وله خصائص بصرية وكهربائية ممتازة. يستخدم على نطاق واسع في طلاء اللاتكس وطلاءات الطباعة باللفائف والحديد ودهانات السيارات وطلاءات المسحوق وغيرها من المجالات، ويمثل أكثر من 90٪ من جميع الأصباغ البيضاء المستخدمة، والتي يمكن أن تحسن جودة المنتج وتضيف اللون وتضفي اللمعان. يتمتع ثاني أكسيد التيتانيوم بحجم جسيمات يتراوح من 200 إلى 400 نانومتر أيضًا بوظائف مثل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية والحماية الكهروستاتيكية ومقاومة التآكل ومقاومة الخدش، ويحسن التصاق الطلاء ويمنع الترهل.

2. التطبيق في المنسوجات والألياف الكيميائية

المنسوجات والألياف الكيميائية هي مجال تطبيق مهم لثاني أكسيد التيتانيوم. لديه معامل انكسار مرتفع، مما يجعله يعمل بشكل جيد في الخصائص البصرية. لذلك، غالبًا ما يستخدم كعامل تلميع للألياف الاصطناعية. بشكل عام، يلزم إضافة 0.2%~0.5% فقط من ثاني أكسيد التيتانيوم إلى الألياف الاصطناعية للحصول على تأثير تلميع كبير.

3. التطبيق في صناعة الورق

صناعة الورق هي مجال تطبيق مهم لثاني أكسيد التيتانيوم، والذي يستخدم غالبًا في الورق الزخرفي وورق الكتاب المقدس والأوراق النقدية. يتميز الورق الذي يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم بالبياض العالي والقوة العالية واللمعان الجيد والرقيقة والناعمة والطباعة المعتمة. العتامة أعلى بكثير من كربونات الكالسيوم وبودرة التلك، والوزن أخف أيضًا.

4. التطبيق في مستحضرات التجميل

يمكن لثاني أكسيد التيتانيوم امتصاص وعكس وتشتيت الأشعة فوق البنفسجية، ويمكن أن يلعب دورًا في الحماية من الأشعة فوق البنفسجية. لديه إمكانات تطبيق معينة في مجال مستحضرات التجميل. ومع ذلك، فإن ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي بحد ذاته يتمتع بطاقة سطحية خاصة كبيرة، وقطبية قوية، ويسهل تكتله، مما يؤثر على تأثير التطبيق الفعلي. لذلك، عادة ما يتم تعديل سطح ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي قبل استخدامه في مجال مستحضرات التجميل.

5. التطبيق في صناعة البلاستيك

تعد صناعة البلاستيك مجال تطبيق مهم لثاني أكسيد التيتانيوم، ويمثل استهلاكه حوالي 20% من الإجمالي. يوجد أكثر من 50 علامة تجارية خاصة لثاني أكسيد التيتانيوم البلاستيكي في العالم. بالإضافة إلى قدرته العالية على الإخفاء وقوة تقليل اللون، يمكن لثاني أكسيد التيتانيوم أيضًا تحسين مقاومة الحرارة ومقاومة الضوء ومقاومة الطقس للمنتجات البلاستيكية، وتحسين خصائصها الميكانيكية والكهربائية.

6. التطبيق في صناعة الحبر

يتميز ثاني أكسيد التيتانيوم ببياض جيد وحجم جزيئات صغير وموحد ومؤشر انكسار مرتفع وقوة تلوين عالية وقوة إخفاء واستقرار فيزيائي وكيميائي جيد وانتشار الضوء ومقاومة الضوء ومقاومة الحرارة ومقاومة الطقس وكراهية الماء، مما يجعله ليس فقط صبغة بيضاء لا غنى عنها في تصنيع الحبر، بل وأيضًا مادة خام ضرورية لإعداد العديد من منتجات الحبر الملونة المتوسطة.

7. التطبيق في صناعة المطاط

يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم كملون في صناعة المطاط، وله أيضًا وظائف التعبئة ومكافحة الشيخوخة ومقاومة الأحماض والقلويات والتعزيز. إن إضافة ثاني أكسيد التيتانيوم إلى منتجات المطاط البيضاء والخفيفة اللون سيجعل المنتجات النهائية تتمتع بخصائص الشيخوخة البطيئة والقوة العالية وعدم التشقق وعدم التلاشي والاستطالة الكبيرة ومقاومة الأحماض والقلويات.

8. التطبيقات في الرعاية الطبية والصحية

يمكن للمواد الضوئية المحفزة بثاني أكسيد التيتانيوم تدمير جدران الخلايا والأغشية الخلوية للبكتيريا، وبالتالي تلعب دورًا في التعقيم والتطهير. يمكن أن يحلل ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي مسببات الأمراض والسموم الداخلية. تُستخدم مواد البناء المضادة للبكتيريا الضوئية المحفزة بثاني أكسيد التيتانيوم في الأماكن التي تتكاثر فيها البكتيريا بأعداد كبيرة، مثل أجنحة المستشفيات وغرف العمليات، لتحلل السموم الداخلية على الأسطح الصلبة وفي السوائل في درجة حرارة الغرفة.

9. التطبيقات في البطاريات

الخلايا الشمسية هي مصدر طاقة أخضر مستدام. تتميز الخلايا الشمسية المصبوغة بالحساسية (DSSCs) بتكاليف منخفضة وطرق تصنيع بسيطة نسبيًا، وهي غير سامة وغير ضارة وخالية من التلوث، ولديها آفاق تطوير جيدة. يمكن استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم في إنتاج الخلايا الشمسية المصبوغة بالحساسية. يمكن تحسين كفاءة التحويل الكهروضوئي لثاني أكسيد التيتانيوم بإضافة جزيئات نانوية من الذهب أو الفضة أو البلاتين وغيرها من المعادن الثمينة إلى سطح أقطاب ثاني أكسيد التيتانيوم، والتطعيم بالأيونات غير المعدنية ومجمعات المعادن الانتقالية. يمكن أيضًا استخدام ثاني أكسيد التيتانيوم كمادة طبقة عازلة إلكترونية في الخلايا الشمسية البيروفسكايتية، بالإضافة إلى مادة قطب سالب لبطاريات الليثيوم أيون وبطاريات أيون الصوديوم.