二酸化チタンは、塗料、コーティング、プラスチック、化粧品、製薬など、さまざまな業界で応用できる多用途の材料です。ただし、二酸化チタンの表面特性により、さまざまな用途での性能が制限されることがよくあります。この限界を克服するために、研究者は二酸化チタンの表面改質のためのいくつかの方法を開発しました。この記事では、二酸化チタンの表面改質のための最も効果的な方法のいくつかを検討します。
表面改質方法:
方法 1: 有機修飾剤を使用した脱イオン水への二酸化チタンの分散
有機改質剤を使用して脱イオン水に二酸化チタンを分散させると、その表面特性が大幅に改善されます。このプロセスには次の手順が含まれます。
1. 高速で撹拌しながら二酸化チタン粉末を脱イオン水に分散させ、スラリーを形成します。
2. シリンジポンプを使用して有機改質剤 (ポリジメチルシロキサン A または B、またはトリメチロールプロパンなど) をスラリーに添加し、スラリー中に均一にスプレーします。
3. 有機修飾剤と二酸化チタンが確実に均一に混合されるように、スラリーを激しく撹拌します。
4. 処理した二酸化チタン粉末を電気オーブンで乾燥し、実験室用ジェットミルを使用して粉砕して、ミクロンスケールの粒子サイズの精製粉末を取得します。
改質二酸化チタン粉末は、疎水性が向上し、さまざまなポリマーとの適合性が向上します。
方法 2: ポリエチレングリコール (PEG) による修飾
PEG も二酸化チタンの表面修飾によく使用される修飾剤です。この方法には次の手順が含まれます。
1. 二酸化チタン粉末を脱イオン水に分散させてスラリーを形成します。
2. PEG をスラリーに加え、激しく撹拌します。
3. 処理した二酸化チタン粉末を電気オーブンで乾燥し、実験室用ジェットミルを使用して粉砕して、ミクロンスケールの粒径の精製粉末を取得します。
改質二酸化チタン粉末は親水性が向上しており、水ベースの配合物に簡単に組み込むことができます。
方法 3: 他の有機修飾剤による修飾
アルコキシシラン、カルボン酸、アミノシランなどの他の有機修飾剤も二酸化チタンの表面修飾に使用できます。この方法は、修飾剤と二酸化チタンの表面官能基との間の化学反応によって二酸化チタンの表面を修飾することを含む。修飾された二酸化チタンは、さまざまなポリマーや他の材料との適合性が向上しています。
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結論: 表面改質は、二酸化チタンの表面特性を改善し、さまざまな用途での性能を向上させる強力な方法です。この記事で説明した方法はほんの数例であり、二酸化チタンの表面を改質する方法は他にもたくさんあります。研究者らは二酸化チタンの特性を改善する新しい方法を模索し続けており、将来的にはさらに多用途な材料となるでしょう。
