Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Диоксид титана , также известный как оксид титана (IV) или диоксид титана / т aɪ т eɪ п я ə / , является естественным оксидом из титана , химическая формула TiO
2
. При использовании в качестве пигмента его называют титановым белком , пигментным белым 6 ( PW6 ) или CI 77891 . Обычно его получают из ильменита , рутила и анатаза . Он имеет широкий спектр применения, включая краску , солнцезащитный крем и пищевой краситель . При использовании в качестве пищевого красителя имеет номер E E171. Мировое производство в 2014 году превысило 9 миллионов тонн. [4] [5] [6]Было подсчитано, что диоксид титана используется в двух третях всех пигментов, а пигменты на его основе оцениваются в 13,2 миллиарда долларов. [7]

Возникновение [ править ]

Диоксид титана встречается в природе в виде рутила и анатаза . Кроме того, известны две формы под высоким давлением: моноклинная форма, подобная бадделеиту, известная как акаогиит , и другая, орторомбическая форма, подобная α-PbO 2, известная как брукит , обе из которых можно найти в кратере Рис в Баварии . [8] [9] [10] В основном добывается из ильменита.руда. Это самая распространенная форма руды, содержащая диоксид титана, во всем мире. Следующим по распространенности является рутил, содержащий около 98% диоксида титана в руде. Метастабильные фазы анатаза и брукита необратимо превращаются в равновесную фазу рутила при нагревании выше температур в диапазоне 600–800 ° C (1,110–1,470 ° F). [11]

Диоксид титана имеет восемь модификаций - помимо рутила, анатаза, акаогиита и брукита, три метастабильные фазы могут быть получены синтетическим путем ( моноклинная , тетрагональная и орторомбическая) и пять форм высокого давления (α-PbO 2 -подобные, бадделеитовые). подобные, котуннитоподобные , ромбические OI и кубические фазы) также существуют:

Cotunnite фазы типа Утверждалось Л. Дубровинского и соавторов , чтобы быть самым твердым известным оксидом с твердостью по Виккерсу 38 ГПа и модуль объемной упругости 431 ГПа (т.е. близко к значению алмаза 446 ГПа) при атмосферном давлении. [19] Однако более поздние исследования пришли к другим выводам с гораздо более низкими значениями как твердости (7–20 ГПа, что делает его более мягким, чем обычные оксиды, такие как корунд Al 2 O 3 и рутил TiO 2 ) [20], так и объемного модуля ( ~ 300 ГПа). [21] [22]

Оксиды представляют собой промышленно важные руды титана. Металл также добывают из других руд, таких как ильменит или лейкоксен , или из одной из самых чистых форм - рутилового пляжного песка. Звездчатые сапфиры и рубины получают свой астеризм из-за присутствующих примесей рутила. [23]

Диоксид титана (B) встречается как минерал в магматических породах и гидротермальных жилах, а также в каймах выветривания на перовските . TiO 2 также образует ламели в других минералах. [24]

Расплавленный диоксид титана имеет локальную структуру, в которой каждый Ti координирован в среднем примерно с 5 атомами кислорода. [25] Это отличается от кристаллических форм, в которых Ti координируется с 6 атомами кислорода.

Состав анатаза . Вместе с рутилом и брукитом является одним из трех основных полиморфов TiO 2 .

Производство [ править ]

Эволюция мирового производства диоксида титана в зависимости от процесса

Способ производства зависит от исходного сырья. Самый распространенный минеральный источник - ильменит . Обильный рутиловый минеральный песок также может быть очищен хлоридным способом или другими способами. Ильменит превращается в диоксид титана пигментной чистоты либо сульфатным, либо хлоридным способом. Как сульфатный, так и хлоридный процессы производят пигмент диоксида титана в кристаллической форме рутила, но сульфатный процесс можно отрегулировать для получения формы анатаза. Анатаз, будучи более мягким, используется в волокнах и бумаге. Сульфатный процесс выполняется как периодический процесс ; Хлоридный процесс выполняется как непрерывный процесс . [26]

Заводы, использующие сульфатный процесс, требуют ильменитового концентрата (45-60% TiO 2 ) или предварительно обработанного сырья в качестве подходящего источника титана. [27] В сульфатном процессе ильменит обрабатывают серной кислотой для извлечения пентагидрата сульфата железа (II) . Полученный синтетический рутил дополнительно обрабатывается в соответствии со спецификациями конечного пользователя, т. Е. Степенью пигмента или иным образом. [28] В другом способе производства синтетического рутила из ильменита процесс Бехера сначала окисляет ильменит как средство отделения железного компонента.

Альтернативный процесс, известный как хлоридный процесс, превращает ильменит или другие источники титана в тетрахлорид титана в результате реакции с элементарным хлором , который затем очищается перегонкой и реагирует с кислородом для регенерации хлора и получения диоксида титана. Пигмент из диоксида титана также может быть получен из исходного сырья с более высоким содержанием титана, такого как улучшенный шлак , рутил и лейкоксен, посредством хлоридно-кислотного процесса.

Пятерка крупнейших TiO
2
переработчики пигментов находятся в Chemours, Cristal Global, Venator , Kronos и Tronox , который является крупнейшим в 2019 году . [29] [30] Основными конечными пользователями диоксида титана пигментного качества являются компании Akzo Nobel, PPG Industries, Sherwin Williams, BASF, Kansai Paints и Valspar. [31] Глобальный TiO
2
Спрос на пигменты в 2010 г. составил 5,3 млн т с ежегодным ростом примерно 3-4%. [32]

Специализированные методы [ править ]

Для специальных применений пленки TiO 2 готовятся различными специализированными химическими предприятиями. [33] Золь-гель способы включают гидролиз алкоксидов титана, таких как этоксид титана :

Ti (OEt) 4 + 2 H 2 O → TiO 2 + 4 EtOH

Эта технология подходит для изготовления пленок. Родственный подход, который также опирается на молекулярные предшественники, включает химическое осаждение из паровой фазы . В этом случае алкоксид улетучивается, а затем разлагается при контакте с горячей поверхностью:

Ti (OEt) 4 → TiO 2 + 2 Et 2 O

Приложения [ править ]

Наиболее важными областями применения являются краски и лаки, а также бумага и пластмассы, на которые приходится около 80% мирового потребления диоксида титана. Другие применения пигментов, такие как печатные краски, волокна, резина, косметические продукты и продукты питания, составляют еще 8%. Остальное используется для других целей, например, для производства технического чистого титана, стекла и стеклокерамики, электрокерамики, патины металлов, катализаторов, электрических проводников и химических промежуточных продуктов. [34]

Пигмент [ править ]

Диоксид титана, впервые произведенный массово в 1916 году [35], является наиболее широко используемым белым пигментом из-за его яркости и очень высокого показателя преломления , по которым он уступает лишь некоторым другим материалам (см. Список показателей преломления ). Размер кристалла диоксида титана в идеале составляет около 220 нм (измерено с помощью электронного микроскопа), чтобы оптимизировать максимальное отражение видимого света. Однако в диоксиде титана, особенно в его рутиловой фазе, часто наблюдается аномальный рост зерен . Возникновение аномального роста зерна вызывает отклонение небольшого количества кристаллитов от среднего размера кристаллов и изменяет физическое поведение TiO 2.. Оптические свойства готового пигмента очень чувствительны к чистоте. Всего несколько частей на миллион (ppm) некоторых металлов (Cr, V, Cu, Fe, Nb) могут настолько нарушить кристаллическую решетку, что эффект можно будет обнаружить при контроле качества. [36] Ежегодно во всем мире используется примерно 4,6 миллиона тонн пигментного TiO 2 , и ожидается, что это число будет увеличиваться по мере того, как его использование продолжает расти. [37]

TiO 2 также является эффективным глушителем в форме порошка, где он используется в качестве пигмента для придания белизны и непрозрачности таким продуктам, как краски , покрытия , пластмассы , бумага , чернила , продукты питания , лекарства (например, пилюли и таблетки) и большинство зубных паст. . В красках его часто небрежно называют «ярко-белый», «идеальный белый», «самый белый белый» или другими подобными терминами. Непрозрачность улучшается за счет оптимального размера частиц диоксида титана.

TiO 2 был отмечен как возможно канцерогенный . В 2019 году он присутствовал в двух третях зубных паст на французском рынке. Бруно Ле Мэр , министр в правительстве Эдуара Филиппа , пообещал в марте 2019 года исключить его из этого и других пищевых продуктов. [38]

Тонкие пленки [ править ]

При осаждении в виде тонкой пленки его показатель преломления и цвет делают его отличным отражающим оптическим покрытием для диэлектрических зеркал ; он также используется для создания декоративных тонких пленок, таких как «мистический огненный топаз».

Некоторые сорта модифицированных пигментов на основе титана, которые используются в блестящих красках, пластмассах, отделках и косметике - это искусственные пигменты, частицы которых имеют два или более слоя различных оксидов - часто диоксида титана, оксида железа или оксида алюминия - для того, чтобы иметь сверкающий вид. , радужные и или перламутровые эффекты , аналогичные измельченную слюду или гуанинпродукты на основе. В дополнение к этим эффектам в некоторых составах возможно ограниченное изменение цвета в зависимости от того, как и под каким углом освещается готовый продукт, а также от толщины оксидного слоя в частице пигмента; один или несколько цветов появляются из-за отражения, в то время как другие тона появляются из-за интерференции прозрачных слоев диоксида титана. [39] В некоторых продуктах слой диоксида титана выращивают вместе с оксидом железа путем прокаливания солей титана (сульфатов, хлоратов) при температуре около 800 ° C. [40] Одним из примеров перламутрового пигмента является ириодин на основе слюды, покрытой диоксид титана или оксид железа (III). [41]

Радужный эффект в этих частицах оксида титана отличается от эффекта непрозрачности, получаемого с обычным измельченным пигментом оксида титана, полученным при добыче полезных ископаемых, и в этом случае учитывается только определенный диаметр частицы, а эффект обусловлен только рассеянием.

Солнцезащитный крем и пигменты, блокирующие УФ-лучи [ править ]

В косметических средствах и средствах по уходу за кожей диоксид титана используется как пигмент, солнцезащитный крем и загуститель . В качестве солнцезащитного крема используется ультратонкий TiO 2 , который примечателен тем, что в сочетании с ультратонким оксидом цинка он считается эффективным солнцезащитным кремом, который менее вреден для коралловых рифов, чем солнцезащитные кремы, содержащие химические вещества, такие как оксибензон и октиноксат .

Наноразмерный диоксид титана входит в состав большинства физических солнцезащитных кремов из-за его сильной способности поглощать ультрафиолетовый свет и его устойчивости к изменению цвета под действием ультрафиолетового света. Это преимущество повышает его стабильность и способность защищать кожу от ультрафиолета. Наноразмерные (размер частиц 20–40 нм) [42] частицы диоксида титана в основном используются в солнцезащитных лосьонах, поскольку они рассеивают видимый свет гораздо меньше, чем пигменты из диоксида титана, и могут обеспечить защиту от ультрафиолета. [37] Солнцезащитные кремы, предназначенные для младенцев или людей с чувствительной кожей , часто основаны на диоксиде титана и / или оксиде цинка., поскольку считается, что эти минеральные УФ-блокаторы вызывают меньшее раздражение кожи, чем другие химические вещества, поглощающие УФ-излучение. Nano-TiO 2 блокирует как УФ-А, так и УФ-В излучение, которое используется в солнцезащитных кремах и других косметических продуктах. Он безопасен в использовании и лучше для окружающей среды, чем органические поглотители УФ-излучения. [43]

TiO
2
широко используется в пластмассах и других сферах применения в качестве белого пигмента или глушителя, а также благодаря своим свойствам устойчивости к ультрафиолетовому излучению, когда порошок рассеивает свет - в отличие от органических поглотителей ультрафиолетового излучения - и уменьшает ультрафиолетовое повреждение, в основном за счет высокого показателя преломления частиц. [44]

Другое использование диоксида титана [ править ]

В керамической глазури диоксид титана действует как глушитель и способствует образованию кристаллов .

Используется как пигмент для татуировок и кровоостанавливающие карандаши . Диоксид титана производится с различными размерами частиц, которые диспергируются как в масле, так и в воде, а также в некоторых сортах для косметической промышленности. Это также частый ингредиент зубной пасты.

Ракета Saturn V снаружи была окрашена диоксидом титана; позже это позволило астрономам определить, что J002E3 был ступенью S-IVB от Аполлона-12, а не астероидом . [45]

Исследование [ править ]

Фотокатализатор [ править ]

Наноразмерный диоксид титана, особенно в форме анатаза, проявляет фотокаталитическую активность при ультрафиолетовом (УФ) облучении. Эта фотоактивность, как сообщается, наиболее выражена в плоскостях {001} анатаза [46] [47], хотя плоскости {101} термодинамически более стабильны и, следовательно, более заметны в большинстве синтезируемых и природных анатазов [48], что очевидно из наблюдается тетрагональный дипирамидный характер роста . Кроме того, считается, что границы раздела между рутилом и анатазом улучшают фотокаталитическую активность за счет облегчения разделения носителей заряда, и в результате двухфазный диоксид титана часто считается обладающим улучшенными функциональными возможностями в качестве фотокатализатора. [49]Сообщалось, что диоксид титана, когда он легирован ионами азота или легированным оксидом металла, таким как триоксид вольфрама, проявляет возбуждение также в видимом свете. [50] Сильный окислительный потенциал из положительных дырок окисляют воду для создания гидроксильных радикалов . Он также может напрямую окислять кислород или органические материалы. Следовательно, помимо использования в качестве пигмента, диоксид титана может быть добавлен в краски, цемент, окна, плитку или другие продукты из-за его стерилизующих, дезодорирующих и противообрастающих свойств, а также используется в качестве катализатора гидролиза . Он также используется в сенсибилизированных красителями солнечных элементах., которые представляют собой химический солнечный элемент (также известный как элемент Гретцеля).

Фотокаталитические свойства наноразмерного диоксида титана были обнаружены Акирой Фудзисимой в 1967 году [51] и опубликованы в 1972 году. [52] Процесс на поверхности диоксида титана был назван эффектом Хонда-Фудзисимы ( ja: 本 多 - 藤 嶋 効果) . [51] Диоксид титана в виде тонких пленок и наночастиц имеет потенциал для использования в производстве энергии: в качестве фотокатализатора он может расщеплять воду на водород и кислород. Собранный водород можно использовать в качестве топлива. Эффективность этого процесса можно значительно повысить, допируя оксид углеродом. [53]Дальнейшая эффективность и долговечность были получены за счет внесения беспорядка в решеточную структуру поверхностного слоя нанокристаллов диоксида титана, позволяющего поглощать инфракрасное излучение. [54] Активные в видимом свете наноразмерные анатаз и рутил были разработаны для фотокаталитических применений. [55] [56]

В 1995 году Фудзисима и его группа открыли явление супергидрофильности для стекла с покрытием из диоксида титана, подвергающегося воздействию солнечного света. [51] Это привело к разработке самоочищающихся стекол и покрытий против запотевания .

Наноразмерный TiO 2, включенный в строительные материалы для наружного применения, такие как брусчатка в блоках noxer [57] или краски, может существенно снизить концентрацию переносимых по воздуху загрязнителей, таких как летучие органические соединения и оксиды азота . [58] Цемент, в котором в качестве фотокаталитического компонента используется диоксид титана, произведенный Italcementi Group, был включен в список 50 лучших изобретений 2008 года по версии журнала Time . [59]

Были предприняты попытки фотокаталитической минерализации загрязнителей (для преобразования в CO 2 и H 2 O) в сточных водах. [60] TiO 2 предлагает большой потенциал как промышленной технологии детоксикации или восстановления из сточных вод из - за нескольких факторов: [61]

  1. Этот процесс использует естественный кислород и солнечный свет и, таким образом, происходит в условиях окружающей среды; он избирательный по длине волны и ускоряется УФ-светом.
  2. Фотокатализатор недорогой, легко доступный, нетоксичный, химически и механически стабильный и имеет высокую текучесть.
  3. Образование фотоциклизованных промежуточных продуктов, в отличие от методов прямого фотолиза , исключается.
  4. Окисление субстратов до CO 2 завершено.
  5. TiO 2 можно наносить в виде тонких пленок на подходящие подложки реактора, которые можно легко отделить от очищенной воды. [62]

Фотокаталитическое разрушение органического вещества также используется в фотокаталитических антимикробных покрытиях [63], которые обычно представляют собой тонкие пленки, наносимые на мебель в больницах и другие поверхности, подверженные заражению бактериями, грибками и вирусами.

Образование гидроксильных радикалов [ править ]

Хотя наноразмерный анатаз TiO 2 не поглощает видимый свет, он сильно поглощает ультрафиолетовое (УФ) излучение ( hv ), что приводит к образованию гидроксильных радикалов. [64] Это происходит, когда фотоиндуцированные дырки валентных связей (h + vb ) захватываются на поверхности TiO 2, что приводит к образованию захваченных дырок (h + tr ), которые не могут окислять воду. [65]

TiO 2 + hv → e - + h + vb
h + vb → h + tr
O 2 + e - → O 2 • -
O 2 • - + O 2 • - + 2 H + → H 2 O 2 + O 2
O 2 • - + h + vb → O 2
O 2 • - + h + tr → O 2
OH - + h + vb → HO •
e - + h + tr → рекомбинация
Примечание: длина волны (λ) = 387 нм [65] Было обнаружено, что эта реакция минерализует и разлагает нежелательные соединения в окружающей среде, особенно в воздухе и сточных водах. [65]
Синтетические монокристаллы TiO 2 , ок. Размером 2–3 мм, вырезанные из более крупной пластины.

Нанотрубки [ править ]

Нанотрубки оксида титана, СЭМ- изображение
Нанотрубки диоксида титана (TiO2-Nt), полученные электрохимическим синтезом. На СЭМ-изображении показан массив вертикального самоупорядоченного TiO2-Nt с закрытыми нижними концами трубок.

Анатаз можно преобразовать в неорганические нанотрубки и нанопроволоки . [66] Полые нановолокна TiO 2 могут быть также получены путем покрытия углеродных нановолокон путем нанесения сначала бутоксида титана . [67]

СЭМ (вверху) и просвечивающая электронная микроскопия ( внизу) изображения хиральных нановолокон TiO 2 . [67]

Здоровье и безопасность [ править ]

Диоксид титана несовместим с сильными восстановителями и сильными кислотами. [68] Бурные или раскаленные реакции происходят с расплавленными металлами, которые являются электроположительными , например с алюминием, кальцием, магнием, калием, натрием, цинком и литием. [69]

Во многих солнцезащитных кремах используются наночастицы диоксида титана (наряду с наночастицами оксида цинка), который, несмотря на сообщения о потенциальном риске для здоровья [70], фактически не всасывается через кожу. [71] Другие эффекты наночастиц диоксида титана на здоровье человека изучены недостаточно. [72]

Пыль диоксида титана при вдыхании была классифицирована Международным агентством по изучению рака (IARC) как канцероген IARC Group 2B , что означает, что она, возможно, канцерогена для человека . [73] [74] Выводы IARC основаны на открытии того, что высокие концентрации пигментной (порошкообразной) и ультратонкой пыли диоксида титана вызывают рак дыхательных путей у крыс, подвергшихся воздействию ингаляции и интратрахеальной инстилляции . [75]Ряд биологических событий или шагов, которые вызывают рак легких у крыс (например, отложение частиц, нарушение очистки легких, клеточное повреждение, фиброз, мутации и, в конечном итоге, рак), также наблюдались у людей, работающих в пыльной среде. Таким образом, IARC посчитал, что наблюдения рака у животных актуальны для людей, работающих с пылью диоксида титана. Например, рабочие, занимающиеся производством диоксида титана, могут подвергаться воздействию высоких концентраций пыли во время упаковки, измельчения, очистки участка и технического обслуживания, если не будут приняты достаточные меры по борьбе с пылью. Однако исследования на людях, проведенные до сих пор, не предполагают связи между профессиональным воздействием диоксида титана и повышенным риском рака. Безопасность использования диоксида титана размером с наночастицы,которая может проникать в организм и достигать внутренних органов, подверглась критике.[76] Исследования также показали, что наночастицы диоксида титана вызывают воспалительную реакцию и генетические повреждения у мышей. [77] [78] Механизм, с помощью которого TiO
2
может вызвать рак, неясно. Молекулярные исследования показывают, что цитотоксичность клеток из-за TiO
2
результат взаимодействия TiO
2
наночастицы и лизосомный компартмент , независимо от известных путей апоптотической передачи сигналов. [79]

Исследования канцерогенности диоксида титана различных размеров привели к тому, что Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья США рекомендовал два отдельных предела воздействия. NIOSH рекомендует использовать мелкий TiO
2
частицы должны быть установлены на пределе воздействия 2,4 мг / м 3 , в то время как сверхтонкий TiO
2
быть установлен на пределе воздействия 0,3 мг / м 3 , как средневзвешенные по времени концентрации до 10 часов в день в течение 40-часовой рабочей недели. [80] Эти рекомендации отражают результаты исследовательской литературы, которые показывают, что более мелкие частицы диоксида титана с большей вероятностью представляют канцерогенный риск, чем более крупные частицы диоксида титана.

Есть некоторые свидетельства того, что редкое заболевание синдром желтого ногтя может быть вызвано титаном, имплантированным по медицинским показаниям или употреблением различных продуктов, содержащих диоксид титана. [81]

Такие компании, как Mars и Dunkin 'Donuts, отказались от диоксида титана в своих товарах в 2015 году под давлением общественности. [82] Однако Эндрю Мейнард, директор Центра изучения рисков при Мичиганском университете , преуменьшил предполагаемую опасность от использования диоксида титана в пищевых продуктах. Он говорит, что диоксид титана, используемый Dunkin 'Brands и многими другими производителями продуктов питания, не является новым материалом и не является наноматериалом. Наночастицы обычно меньше 100 нанометров в диаметре, но большинство частиц в диоксиде титана пищевого качества намного больше. [83]Тем не менее, анализ распределения по размерам показал, что партии пищевого TiO2 всегда содержат наноразмерную фракцию как неизбежный побочный продукт производственных процессов. [84]

Введение экологических отходов [ править ]

Диоксид титана (TiO₂) в основном попадает в окружающую среду в виде наночастиц через очистные сооружения. [85] Косметические пигменты, включая диоксид титана, попадают в сточные воды, когда продукт смывается в раковину после косметического использования. Попадая на очистные сооружения, пигменты разделяются на осадок сточных вод, который затем может попасть в почву при внесении в почву или распределении по ее поверхности. 99% этих наночастиц оседают на суше, а не в водной среде из-за их удерживания в иле сточных вод. [85] В окружающей среде наночастицы диоксида титана имеют растворимость от низкой до пренебрежимо малой и, как было показано, стабильны после образования агрегатов частиц в почве и водной среде. [85]В процессе растворения водорастворимые ионы обычно диссоциируют из наночастиц в раствор, когда они термодинамически нестабильны. Растворение TiO 2 увеличивается, когда в почве больше растворенного органического вещества и глины. Однако агрегации способствует pH в изоэлектрической точке TiO 2 (pH = 5,8), который делает его нейтральным, а концентрация ионов раствора превышает 4,5 мМ. [86] [87]

Франция запрещает E171 [ править ]

В 2019 году Франция запретила использование диоксида титана в продуктах питания с 2020 года. [88]

См. Также [ править ]

  • Delustrant
  • Сенсибилизированный красителем солнечный элемент
  • Список неорганических пигментов
  • Блоки Noxer, асфальтоукладчики с покрытием TiO 2 , удаляющие из воздуха загрязнители NOx
  • Субоксид
  • Поверхностные свойства оксидов переходных металлов
  • Наночастица диоксида титана

Ссылки [ править ]

  1. ^ Новотны, Януш (2011). Оксидные полупроводники для преобразования солнечной энергии: диоксид титана . CRC Press. п. 156. ISBN. 9781439848395.
  2. ^ a b Zumdahl, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Houghton Mifflin. п. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ a b c Карманный справочник NIOSH по химической опасности. «# 0617» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ «Титан» в Ежегоднике полезных ископаемых 2014 года . USGS
  5. ^ "Сводки по минеральным сырьевым товарам, 2015" (PDF) . Геологическая служба США . Геологическая служба США 2015 г.
  6. ^ «Сводки по минеральным сырьевым товарам, январь 2016 г.» (PDF) . Геологическая служба США . Геологическая служба США, 2016 г.
  7. ^ Schonbrun, Зак. «В поисках нового цвета на миллиард долларов» . Bloomberg.com . Проверено 24 апреля 2018 года .
  8. ^ Эль, Горесы; Чен, М; Дубровинский, Л; Gillet, P; Грауп, G (2001). «Сверхплотный полиморф рутила с семикоординированным титаном из кратера Рис». Наука . 293 (5534): 1467–70. Bibcode : 2001Sci ... 293.1467E . DOI : 10.1126 / science.1062342 . PMID 11520981 . S2CID 24349901 .  
  9. ^ Эль Гореси, Ахмед; Чен, Мин; Жилле, Филипп; Дубровинский, Леонид; Грауп, Гюнтер; Ахуджа, Раджив (2001). «Естественный вызванный ударом плотный полиморф рутила со структурой α-PbO2 в сувите из кратера Рис в Германии». Письма о Земле и планетологии . 192 (4): 485. Bibcode : 2001E и PSL.192..485E . DOI : 10.1016 / S0012-821X (01) 00480-0 .
  10. ^ Akaogiite . mindat.org
  11. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1984). Химия элементов . Оксфорд: Pergamon Press . С. 1117–19. ISBN 978-0-08-022057-4.
  12. ^ Marchand R .; Brohan L .; Турну М. (1980). «Новая форма диоксида титана и октатитаната калия K 2 Ti 8 O 17 ». Бюллетень материаловедения . 15 (8): 1129–1133. DOI : 10.1016 / 0025-5408 (80) 90076-8 .
  13. ^ Latroche, M; Brohan, L; Marchand, R; Турну (1989). «Оксиды нью-голландита: TiO 2 (H) и K 0,06 TiO 2 ». Журнал химии твердого тела . 81 (1): 78–82. Bibcode : 1989JSSCh..81 ... 78L . DOI : 10.1016 / 0022-4596 (89) 90204-1 .
  14. ^ Акимото, Дж .; Gotoh, Y .; Oosawa, Y .; Nonose, N .; Kumagai, T .; Aoki, K .; Такей, Х. (1994). «Топотактическое окисление Li 0,5 TiO 2 рамсделлитового типа , новый полиморф диоксида титана: TiO 2 (R)». Журнал химии твердого тела . 113 (1): 27–36. Bibcode : 1994JSSCh.113 ... 27А . DOI : 10,1006 / jssc.1994.1337 .
  15. ^ Саймонс, ПЯ; Дачилле, Ф. (1967). «Структура TiO 2 II, фазы высокого давления TiO 2 ». Acta Crystallographica . 23 (2): 334–336. DOI : 10.1107 / S0365110X67002713 .
  16. ^ Сато H; Endo S; Sugiyama M; Кикегава Т; Шимомура О; Кусаба К. (1991). «Фаза высокого давления TiO 2 типа бадделеита ». Наука . 251 (4995): 786–788. Bibcode : 1991Sci ... 251..786S . DOI : 10.1126 / science.251.4995.786 . PMID 17775458 . S2CID 28241170 .  
  17. ^ Дубровинская Н.А. Дубровинский Л.С.; Ахуджа Р .; Прокопенко В.Б .; Дмитриев В .; Weber H.-P .; Osorio-Guillen JM; Йоханссон Б. (2001). «Экспериментальная и теоретическая идентификация нового полиморфа TiO 2 при высоком давлении ». Phys. Rev. Lett . 87 (27 Pt 1): 275501. Bibcode : 2001PhRvL..87A5501D . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.87.275501 . PMID 11800890 . 
  18. ^ Маттезини М .; de Almeida JS; Дубровинский Л .; Дубровинская Л .; Johansson B .; Ахуджа Р. (2004). «Синтез кубического полиморфа TiO 2 при высоком давлении и высокой температуре » . Phys. Rev. B . 70 (21): 212101. Bibcode : 2004PhRvB..70u2101M . DOI : 10.1103 / PhysRevB.70.212101 .
  19. ^ а б Дубровинский, Л.С.; Дубровинская Н.А. Swamy, V; Маскат, Дж; Харрисон, Нью-Мексико; Ахуджа, Р; Холм, Б; Йоханссон, Б. (2001). «Материаловедение: самый твердый из известных оксидов». Природа . 410 (6829): 653–654. Bibcode : 2001Natur.410..653D . DOI : 10.1038 / 35070650 . hdl : 10044/1/11018 . PMID 11287944 . S2CID 4365291 .  
  20. ^ Оганов А.Р .; Ляхов А.О. (2010). «К теории твердости материалов». Журнал сверхтвердых материалов . 32 (3): 143–147. arXiv : 1009,5477 . Bibcode : 2010arXiv1009.5477O . DOI : 10.3103 / S1063457610030019 . S2CID 119280867 . 
  21. ^ Аль-Khatatbeh, Y .; Ли, К.К.М. и Кифер, Б. (2009). «Поведение TiO 2 при высоком давлении, как определено экспериментом и теорией». Phys. Rev. B . 79 (13): 134114. Bibcode : 2009PhRvB..79m4114A . DOI : 10.1103 / PhysRevB.79.134114 .
  22. ^ Nishio-Hamane D .; Симидзу А .; Накахира Р .; Niwa K .; Sano-Furukawa A .; Окада Т .; Яги Т .; Кикегава Т. (2010). «Стабильность и уравнение состояния котуннитовой фазы TiO 2 до 70 ГПа». Phys. Chem. Минералы . 37 (3): 129–136. Bibcode : 2010PCM .... 37..129N . DOI : 10.1007 / s00269-009-0316-0 . S2CID 95463163 . 
  23. ^ Эмсли, Джон (2001). Природа Строительные блоки: A-Z Руководство по элементам . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета . С. 451–53. ISBN 978-0-19-850341-5.
  24. Перейти ↑ Banfield, JF, Veblen, DR, and Smith, DJ (1991). «Идентификация встречающегося в природе TiO 2 (B) путем определения структуры с использованием электронной микроскопии высокого разрешения, моделирования изображений и уточнения методом наименьших квадратов расстояния» (PDF) . Американский минералог . 76 : 343. CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  25. ^ Алдерман, OLG, Скиннер, LB, Benmore, CJ, Tamalonis, А. Вебер, ДКР (2014). «Структура расплавленного диоксида титана» . Physical Review B . 90 (9): 094204. Bibcode : 2014PhRvB..90i4204A . DOI : 10.1103 / PhysRevB.90.094204 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  26. ^ «Диоксид титана» .
  27. ^ Vartiainen, Jaana (7 октября 1998). «Способ получения диоксида титана» (PDF) .
  28. ^ Винклер, Йохен (2003). Диоксид титана . Ганновер: Сеть Винсента. С. 30–31. ISBN 978-3-87870-148-4.
  29. ^ «Топ-5 поставщиков на мировом рынке диоксида титана с 2017 по 21 год: Technavio» . 20 апреля 2017.
  30. ^ Хейс, Тони (2011). «Диоксид титана: светлое будущее впереди» (PDF) . Евро-Тихоокеанский регион, Канада. п. 5 . Проверено 16 августа 2012 года . [ постоянная мертвая ссылка ]
  31. ^ Hayes (2011), стр. 3
  32. ^ Hayes (2011), стр. 4
  33. ^ Автор: Чен, Сяобо; Мао, Самуэль С. (2007). «Наноматериалы диоксида титана: синтез, свойства, модификации и применение». Химические обзоры . 107 (7): 2891–2959. DOI : 10.1021 / cr0500535 . PMID 17590053 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  34. ^ «Исследование рынка: диоксид титана» . Черезана . Проверено 21 мая 2013 года .
  35. ^ Сент-Клер, Кассия (2016). Тайная жизнь цвета . Лондон: Джон Мюррей. п. 40. ISBN 9781473630819. OCLC  936144129 .
  36. ^ Андерсон, Брюс (1999). Kemira пигментирует качественный диоксид титана . Саванна, Джорджия. п. 39.
  37. ^ a b Винклер, Йохен (2003). Диоксид титана . Ганновер, Германия: Vincentz Network. п. 5. ISBN 978-3-87870-148-4.
  38. ^ "Deux dentifrices sur trois contiennent du dioxyde de titane, un colorant au possible effet cancérogène" . BFMTV.com. 28 марта 2019.
  39. ^ Koleske, СП (1995). Руководство по испытаниям красок и покрытий . ASTM International. п. 232. ISBN. 978-0-8031-2060-0.
  40. ^ Koleske, СП (1995). Руководство по испытаниям красок и покрытий . ASTM International. п. 229. ISBN 978-0-8031-2060-0.
  41. ^ "Pearlescence с Iriodin" , pearl-effect.com , заархивировано с оригинала 17 января 2012 г.
  42. ^ Дэн, Юнбо и др. Измерение наночастиц диоксида титана в солнцезащитном креме с использованием одночастичной ИСП-МС . perkinelmer.com
  43. ^ "Health_scientific_committees" (PDF) .
  44. ^ Полимеры, свет и наука о TiO 2 , DuPont, стр. 1-2
  45. ^ Jorgensen, K .; Ривкин, А .; Binzel, R .; Whitely, R .; Hergenrother, C .; Chodas, P .; Chesley, S .; Вилас, Ф. (май 2003 г.). «Наблюдения J002E3: возможное открытие тела ракеты Аполлона». Бюллетень Американского астрономического общества . 35 : 981. Bibcode : 2003DPS .... 35.3602J .
  46. ^ Лян Чу (2015). "Наночастицы анатаза TiO2 с открытыми гранями {001} для эффективных сенсибилизированных красителем солнечных элементов" . Научные отчеты . 5 : 12143. Bibcode : 2015NatSR ... 512143C . DOI : 10.1038 / srep12143 . PMC 4507182 . PMID 26190140 .  
  47. ^ Ли Цзяньминь и Дуншэн Сюй (2010). «Тетрагональные ограненные наностержни монокристаллов анатаза TiO2 с большим процентом активных граней {100}». Химические коммуникации . 46 (13): 2301–3. DOI : 10.1039 / b923755k . PMID 20234939 . 
  48. ^ M Hussein N Assadi (2016). «Влияние легирования медью на фотокаталитическую активность на плоскостях (101) анатаза TiO 2: теоретическое исследование» . Прикладная наука о поверхности . 387 : 682–689. arXiv : 1811.09157 . Bibcode : 2016ApSS..387..682A . DOI : 10.1016 / j.apsusc.2016.06.178 . S2CID 99834042 . 
  49. ^ Ханаор, Дориан AH; Соррелл, Чарльз К. (2014). «Смешанные фотокатализаторы TiO2 на песчаной основе для обеззараживания воды». Современные инженерные материалы . 16 (2): 248–254. arXiv : 1404.2652 . Bibcode : 2014arXiv1404.2652H . DOI : 10.1002 / adem.201300259 . S2CID 118571942 . 
  50. ^ Куртоглу ME; Longenbach T .; Гогоци Ю. (2011). «Предотвращение отравления натрием фотокаталитических пленок TiO 2 на стекле с помощью легирования металлов». Международный журнал прикладной науки о стекле . 2 (2): 108–116. DOI : 10.1111 / j.2041-1294.2011.00040.x .
  51. ^ a b c «Открытие и применение фотокатализа - Создание комфортного будущего за счет использования энергии света» . Бюллетень Japan Nanonet, выпуск 44, 12 мая 2005 г.
  52. ^ Фудзисима, Акира; Хонда, Кеничи (1972). «Электрохимический фотолиз воды на полупроводниковом электроде». Природа . 238 (5358): 37–8. Bibcode : 1972Natur.238 ... 37F . DOI : 10.1038 / 238037a0 . PMID 12635268 . S2CID 4251015 .  
  53. ^ «Углеродистый диоксид титана - эффективный фотокатализатор» . Advanced Ceramics Report . 1 декабря 2003 архивации от оригинала 4 февраля 2007 г. Этот легированного углеродом диоксид титана имеет высокую эффективность; Под искусственным видимым светом он расщепляет хлорфенол в пять раз эффективнее, чем его версия с добавкой азота.
  54. ^ Дешевые, чистые способы производства водорода для использования в топливных элементах? Вспышка беспорядка дает очень эффективный фотокатализатор . Sciencedaily (28 января 2011 г.)
  55. ^ Карвинен, Saila (2003). «Подготовка и характеристика мезопористого анатаза, активного в видимом свете». Науки о твердом теле . 5 2003 (8): 1159–1166. Bibcode : 2003SSSci ... 5.1159K . DOI : 10.1016 / S1293-2558 (03) 00147-X .
  56. ^ Биан, Лян. «Расчет ширины запрещенной зоны и фотокаталитическая активность рутила TiO2, легированного редкоземельными элементами». Журнал редких земель . 27 2009: 461–468.
  57. Advanced Concrete Pavement Materials. Архивировано 20 июня 2013 года в Wayback Machine , Национальный технологический центр бетонных покрытий, Университет штата Айова, стр. 435.
  58. Хоган, Дженни (4 февраля 2004 г.) «Краска, уничтожающая смог, впитывает ядовитые газы» . Новый ученый .
  59. ^ TIME Лучшего Изобретение 2008 года . (31 октября 2008 г.).
  60. ^ Винклер, Йохен (2003). Диоксид титана . Ганновер: Сеть Винсента. С. 115–116. ISBN 978-3-87870-148-4.
  61. Константину, Иоаннис К; Альбанис, Triantafyllos A (2004). « Фотокаталитическая деструкция азокрасителей в водном растворе с помощью TiO 2 : кинетические и механистические исследования». Прикладной катализ B: Окружающая среда . 49 : 1–14. DOI : 10.1016 / j.apcatb.2003.11.010 .
  62. ^ Ханаор, Дориан AH; Соррелл, Чарльз К. (2014). «Смешанные фотокатализаторы TiO 2 на песчаной основе для обеззараживания воды». Современные инженерные материалы . 16 (2): 248–254. arXiv : 1404.2652 . DOI : 10.1002 / adem.201300259 . S2CID 118571942 . 
  63. ^ Рамсден, Джереми Дж. (2015). «Фотокаталитические антимикробные покрытия» . Восприятие нанотехнологий . 11 (3): 146–168. DOI : 10.4024 / N12RA15A.ntp.15.03 .
  64. ^ Джонс, Тони; Эгертон, Терри А. (2000). «Соединения титана неорганические». Кирк-Отмер Энциклопедия химической технологии . John Wiley & Sons, Inc. doi : 10.1002 / 0471238961.0914151805070518.a01.pub3 . ISBN 9780471238966.
  65. ^ a b c Хиракава, Цутому; Носака, Ёсио (23 января 2002 г.). «Свойства O2 • -и OH •, образованных в водных суспензиях TiO2 в результате фотокаталитической реакции и влияния H2O2 и некоторых ионов». Ленгмюра . 18 (8): 3247–3254. DOI : 10.1021 / la015685a .
  66. ^ Могилевский, Григорий; Чен, Цян; Кляйнхаммес, Альфред; Ву, Юэ (2008). «Структура многослойных нанотрубок диоксида титана на основе расслоенного анатаза». Письма по химической физике . 460 (4–6): 517–520. Bibcode : 2008CPL ... 460..517M . DOI : 10.1016 / j.cplett.2008.06.063 .
  67. ^ а б Ван, Цуй (2015). «Жесткое моделирование хиральных нановолокон TiO 2 с оптической активностью на основе электронных переходов» . Наука и технология перспективных материалов . 16 (5): 054206. Bibcode : 2015STAdM..16e4206W . DOI : 10.1088 / 1468-6996 / 16/5/054206 . PMC 5070021 . PMID 27877835 .  
  68. ^ Службы гигиены труда, Inc. (31 мая 1988 г.). "Hazardline" (Электронный бюллетень) требует ( помощи ) . Нью-Йорк: Служба гигиены труда, Inc. |format=|url=
  69. ^ Саксофон, штат Нью-Йорк; Льюис, Ричард Дж., Старший (2000). Опасные свойства промышленных материалов . III (10-е изд.). Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд. п. 3279. ISBN 978-0-471-35407-9.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  70. ^ «Нанотехнологический солнцезащитный крем представляет потенциальный риск для здоровья» . ABC News. 18 декабря 2008 . Проверено 12 апреля 2010 года .
  71. ^ Sadrieh N, Wokovich А.М., Gopee Н.В., и др. (Май 2010 г.). «Отсутствие значительного проникновения через кожу диоксида титана из солнцезащитных составов, содержащих частицы TiO 2 нано- и субмикронного размера » . Toxicol. Sci . 115 (1): 156–66. DOI : 10.1093 / toxsci / kfq041 . PMC 2855360 . PMID 20156837 .  
  72. ^ «Нано-мир: тесты на токсичность наночастиц» . Physorg.com. 5 апреля 2006 . Проверено 12 апреля 2010 года .
  73. ^ «Диоксид титана» (PDF) . 93 . Международное агентство по изучению рака. 2006 г. Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  74. ^ «Диоксид титана, классифицированный как возможно канцерогенный для человека» . Канадский центр гигиены и безопасности труда . Август 2006 г.
  75. ^ Серпоне, Ник; Кутал, Чарльз (1993). Фоточувствительные металлоорганические системы: механистические принципы и приложения . Колумбус, Огайо: Американское химическое общество. ISBN 978-0-8412-2527-5.
  76. ^ "Европейский организм химикатов связывает диоксид титана с раком" . Мир химии . Проверено 21 декабря 2017 года .
  77. ^ «Наночастицы, используемые в обычных предметах домашнего обихода, вызывают генетические повреждения у мышей» . 17 ноября 2009 . Проверено 17 ноября 2009 года .
  78. ^ Язди А.С., Гуарда Г., Рито Н. и др. (Ноябрь 2010 г.). «Наночастицы активируют пириновый домен NLR, содержащий 3 (Nlrp3) инфламмасому, и вызывают воспаление легких за счет высвобождения IL-1α и IL-1β» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 107 (45): 19449–54. Bibcode : 2010PNAS..10719449Y . DOI : 10.1073 / pnas.1008155107 . PMC 2984140 . PMID 20974980 .  
  79. Zhu Y, Eaton JW, Li C (2012). «Наночастицы диоксида титана (TiO (2)) предпочтительно вызывают гибель клеток в трансформированных клетках Bak / Bax-независимым образом» . PLOS ONE . 7 (11): e50607. Bibcode : 2012PLoSO ... 750607Z . DOI : 10.1371 / journal.pone.0050607 . PMC 3503962 . PMID 23185639 .  
  80. ^ Национальный институт охраны труда и здоровья. «Текущий бюллетень разведки 63: Воздействие диоксида титана на рабочем месте (публикация NIOSH № 2011-160)» (PDF) . Национальный институт охраны труда и здоровья.
  81. ^ Берглунд F, Carlmark B (октябрь 2011). «Титан, синусит и синдром желтого ногтя» . Biol Trace Elem Res . 143 (1): 1–7. DOI : 10.1007 / s12011-010-8828-5 . PMC 3176400 . PMID 20809268 .  
  82. ^ "Dunkin 'Donuts, чтобы удалить диоксид титана из пончиков" . CNN Деньги . Март 2015 г.
  83. ^ Dunkin 'Donuts бросает диоксид титана - но действительно ли это вредно? Разговор . 12 марта 2015 г.
  84. ^ [1] Критический обзор оценки безопасности добавок диоксида титана в пищевых продуктах . 1 июня 2018 г.
  85. ^ a b c Туриньо, Паула S .; ван Гестель, Корнелис А.М.; Чердаки, Стивен; Свендсен, Клаус; Соареш, Amadeu MVM; Лоурейро, Сусана (1 августа 2012 г.). «Наночастицы на основе металлов в почве: судьба, поведение и влияние на почвенных беспозвоночных». Экологическая токсикология и химия . 31 (8): 1679–1692. DOI : 10.1002 / etc.1880 . ISSN 1552-8618 . PMID 22573562 .  
  86. ^ Swiler, Дэниел Р. (2005). «Пигменты неорганические». Кирк-Отмер Энциклопедия химической технологии . John Wiley & Sons, Inc. doi : 10.1002 / 0471238961.0914151814152215.a01.pub2 . ISBN 9780471238966.
  87. ^ Преочанин, Тайана; Каллай, Никола (2006). «Точка нулевого заряда и плотность поверхностного заряда TiO2 в водном растворе электролита, полученная с помощью потенциометрического масс-титрования». Croatica Chemica Acta . 79 (1): 95–106. ISSN 0011-1643 . 
  88. ^ Франция запретит использование отбеливателя из диоксида титана в продуктах питания с 2020 года . Reuters, 17.04.2019

Внешние ссылки [ править ]

  • Международная карта химической безопасности 0338
  • "Nano-Oxides, Inc. - Нанопорошки, информация LEGIT о диоксиде титана TiO 2 " (PDF) . www.nano-oxides.com .
  • Карманный справочник NIOSH по химической опасности
  • Крупнейший дистрибьютор TiO 2 в Китае. Интервью с председателем правления Ян Тао, ICOAT.CC.
  • «Новые сомнения по поводу карты Америки», bbc.co.uk , 30 июля 2002 г.
  • «Двуокись титана, потенциально канцерогенная для человека», Канадский центр гигиены и безопасности труда, август 2006 г. (при вдыхании в виде порошка)
  • Описание фотокатализа TiO 2.
  • Кристаллические структуры трех форм TiO 2
  • «Архитектура в Италии становится зеленой», Элизабетта Поволедо, International Herald Tribune , 22 ноября 2006 г.
  • «Конкретный шаг к более чистому воздуху», Бруно Джуссани, BusinessWeek.com , 8 ноября 2006 г.
  • Солнцезащитный крем в небе? Отражающие частицы могут бороться с потеплением
  • Данные о производстве титана и диоксида титана (США и мир)