Диоксид титана
Химическое соединение

Диоксид титана
Оксид титана(IV)
Оксид титана(IV)
Элементарная ячейка диоксида титана (рутильная форма)
 Титан Кислород
Элементарная ячейка рутила
Элементарная ячейка рутила
Имена
Имена ИЮПАК
Диоксид титана
Оксид титана(IV)
Другие имена
Идентификаторы
  • 13463-67-7 проверятьИ
3D модель ( JSmol )
  • Интерактивное изображение
ЧЭБИ
  • ЧЕБИ:32234 проверятьИ
ChEMBL
  • ChEMBL1201136 ☒Н
ChemSpider
  • 24256 проверятьИ
Информационная карта ECHA100.033.327
Номер EE171 (цвета)
КЕГГ
  • С13409 ☒Н
CID PubChem
  • 26042
Номер RTECS
  • XR2775000
УНИИ
  • 15FIX9V2JP проверятьИ
  • DTXSID3021352
  • InChI=1S/2O.Ti проверятьИ
    Ключ: GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N проверятьИ
  • InChI=1/2O.Ti/rO2Ti/c1-3-2
    Ключ: GWEVSGVZZGPLCZ-TYTSCOISAW
  • О=[Ти]=О
Характеристики
TiO
2
Молярная масса79,866 г/моль
ПоявлениеБелое твердое вещество
ЗапахБез запаха
Плотность
  • 4,23 г/см 3 (рутил)
  • 3,78 г/см 3 (анатаз)
Температура плавления1843 °C (3349 °F; 2116 K)
Точка кипения2972 °C (5382 °F; 3245 K)
Нерастворимый
Ширина запрещенной зоны3,21  эВ (анатаз) [1]

3,15  эВ (рутил) [1]

+5,9·10 −6  см 3 /моль
Показатель преломления ( nD )
  • 2.488 (анатаз)
  • 2.583 (брукит)
  • 2.609 (рутил)
Термохимия
50 Дж·моль −1 ·К −1 [2]
−945 кДж·моль −1 [2]
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Четырехцветный бриллиант NFPA 704Health 1: Exposure would cause irritation but only minor residual injury. E.g. turpentineFlammability 0: Will not burn. E.g. waterInstability 0: Normally stable, even under fire exposure conditions, and is not reactive with water. E.g. liquid nitrogenSpecial hazards (white): no code
1
0
0
точка возгоранияне горючий
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
PEL (допустимый)
Средневзвешенная по времени концентрация 15  мг/м 3 [3]
РЕЛ (рекомендуется)
Ка [3]
IDLH (Непосредственная опасность)
Ca [5000  мг/м 3 ] [3]
Паспорт безопасности (SDS)МКХС 0338
Родственные соединения
Другие катионы
Диоксид циркония
Диоксид гафния
Родственные оксиды титана
Оксид титана(II)
Оксид титана(III)
Оксид титана(III,IV)
Родственные соединения
Титановая кислота
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
проверятьИ проверить  ( что такое   ?)проверятьИ☒Н
Химическое соединение

Диоксид титана , также известный как оксид титана(IV) или титания / t aɪ ˈ t eɪ n i ə / , представляет собой неорганическое соединение, полученное из титана, с химической формулой TiO
2. При использовании в качестве пигмента его называют титановыми белилами , пигментным белым 6 ( PW6 ) или CI 77891. [ 4] Это белое твердое вещество, нерастворимое в воде, хотя минеральные формы могут казаться черными. Как пигмент, он имеет широкий спектр применения, включая краску , солнцезащитный крем и пищевой краситель . При использовании в качестве пищевого красителя он имеет номер E171. Мировое производство в 2014 году превысило 9 миллионов тонн. [5] [6] [7] Было подсчитано, что диоксид титана используется в двух третях всех пигментов, а пигменты на основе оксида были оценены в 13,2 миллиарда долларов. [8]

Структура

Во всех трех основных диоксидах титан демонстрирует октаэдрическую геометрию , будучи связанным с шестью оксидными анионами. Оксиды, в свою очередь, связаны с тремя центрами Ti. Общие кристаллические структуры рутила и анатаза имеют тетрагональную симметрию, тогда как брукит имеет орторомбическую структуру. Все кислородные субструктуры представляют собой небольшие искажения плотной упаковки : в рутиле оксидные анионы расположены в искаженной гексагональной плотной упаковке, тогда как в анатазе они близки к кубической плотной упаковке и к «двойной гексагональной плотной упаковке» для брукита. Структура рутила широко распространена для других диоксидов и дифторидов металлов, например, RuO 2 и ZnF 2 .

Расплавленный диоксид титана имеет локальную структуру, в которой каждый Ti координируется в среднем примерно с 5 атомами кислорода. [9] Это отличается от кристаллических форм, в которых Ti координируется с 6 атомами кислорода.

Шаростержневая химическая модель кристалла анатаза
Структура анатаза . Вместе с рутилом и брукитом, один из трех основных полиморфов TiO 2 .

Синтетическое и геологическое возникновение

Синтетический TiO 2 в основном производится из минерала ильменита . Рутил и анатаз , встречающийся в природе TiO 2 , также широко распространены, например, рутил как «тяжелый минерал» в пляжном песке. Лейкоксен , мелкозернистый анатаз, образованный естественным изменением ильменита, является еще одной рудой. Звездчатые сапфиры и рубины получают свой астеризм из-за ориентированных включений игл рутила. [10]

Минералогия и редкие полиморфы

Диоксид титана встречается в природе в виде минералов рутила и анатаза . Кроме того, известны две формы высокого давления: моноклинная бадделеитоподобная форма, известная как акаогит , и другая имеет небольшое моноклинное искажение орторомбической структуры α-PbO2 и известна как ризит. Оба они могут быть найдены в кратере Рис в Баварии . [11] [12] [13] В основном он добывается из ильменита , который является наиболее распространенной рудой, содержащей диоксид титана, в мире. Рутил является следующим по распространенности и содержит около 98% диоксида титана в руде. Метастабильные фазы анатаза и брукита необратимо преобразуются в равновесную фазу рутила при нагревании выше температур в диапазоне 600–800 °C (1110–1470 °F). [14]

Диоксид титана имеет двенадцать известных полиморфных модификаций — в дополнение к рутилу, анатазу, брукиту, акаогииту и ризиту, синтетически могут быть получены три метастабильные фазы ( моноклинная , тетрагональная и орторомбическая рамсделлитоподобная), а также существуют четыре формы высокого давления (α-PbO 2 -подобная, котуннитообразно -подобная, орторомбическая OI и кубическая фазы):

ФормаКристаллическая системаСинтез
РутилТетрагональный
АнатазТетрагональный
БрукитОрторомбический
TiO2 (Б) [ 15]МоноклинныйГидролиз K 2 Ti 4 O 9 с последующим нагреванием
TiO 2 (H), голландитоподобная форма [16]ТетрагональныйОкисление родственной калийтитановой бронзы, K 0,25 TiO 2
TiO 2 (R), рамсделлит -подобная форма [17]ОрторомбическийОкисление родственной литий-титановой бронзы Li 0,5 TiO 2
TiO 2 (II)-( α-PbO 2 -подобная форма) [18]Орторомбический
Акаогиит ( форма, подобная бадделеиту , 7-координированный Ti) [19]Моноклинный
TiO2 - OI [20]Орторомбический
Кубическая форма [21]КубическийP > 40 ГПа, T > 1600 °C
TiO 2 -OII, котуннит ( PbCl 2 )-подобный [22]ОрторомбическийP > 40 ГПа, T > 700 °C

Фаза типа котуннита была объявлена ​​самым твердым известным оксидом с твердостью по Виккерсу 38 ГПа и модулем объемной упругости 431 ГПа (т.е. близко к значению алмаза 446 ГПа) при атмосферном давлении. [22] Однако более поздние исследования пришли к другим выводам с гораздо более низкими значениями как твердости (7–20 ГПа, что делает его мягче, чем обычные оксиды, такие как корунд Al 2 O 3 и рутил TiO 2 ) [23] и модуля объемной упругости (~300 ГПа). [24] [25]

Диоксид титана (B) встречается как минерал в магматических породах и гидротермальных жилах, а также в выветриваемых краях перовскита . TiO 2 также образует ламели в других минералах. [26]

Производство

Основные промышленные игроки в производстве диоксида титана - 2022

Самый большой TiO
2Переработчиками пигмента являются Chemours , Venator , Kronos  [de] и Tronox . [27] [28] Основными конечными пользователями пигментного диоксида титана являются Akzo Nobel , PPG Industries , Sherwin Williams , BASF , Kansai Paints и Valspar . [29] Глобальный TiO
2Спрос на пигменты в 2010 году составил 5,3 млн тонн, а годовой рост, как ожидается, составит около 3–4%. [30]

Эволюция мирового производства диоксида титана по технологиям

Метод производства зависит от исходного сырья. Помимо руд, другие исходные материалы включают в себя улучшенный шлак . Как хлоридный, так и сульфатный процессы (оба описаны ниже) производят пигмент диоксида титана в форме кристаллов рутила, но сульфатный процесс можно настроить для получения формы анатаза . Анатаз, будучи более мягким, используется в производстве волокон и бумаги. Сульфатный процесс выполняется как периодический процесс ; хлоридный процесс выполняется как непрерывный процесс . [31]

Хлоридный процесс

В хлоридном процессе руда обрабатывается хлором и углеродом для получения тетрахлорида титана , летучей жидкости, которая далее очищается путем дистилляции. TiCl4 обрабатывается кислородом для регенерации хлора и получения диоксида титана.

Сульфатный процесс

В сульфатном процессе ильменит обрабатывается серной кислотой для извлечения пентагидрата сульфата железа (II) . Для этого процесса требуется концентрированный ильменит (45–60% TiO 2 ) или предварительно обработанное сырье в качестве подходящего источника титана. [32] Полученный синтетический рутил далее обрабатывается в соответствии со спецификациями конечного пользователя, т. е. пигментный сорт или иным образом. [33]

Примерами заводов, использующих сульфатный процесс, являются завод Сорель-Трейси компании QIT-Fer et Titane и плавильный завод Eramet Titanium & Iron в Тюсседале, Норвегия. [34]

процесс Бехера

Процесс Бехера — еще один метод производства синтетического рутила из ильменита. Сначала ильменит окисляется для отделения железного компонента.

Специализированные методы

Для специальных применений пленки TiO 2 готовятся с помощью различных специализированных химических процессов. [35] Золь-гель-методы включают гидролиз алкоксидов титана , таких как этоксид титана :

Ti(OEt) 4 + 2 H 2 O → TiO 2 + 4 EtOH

Схожий подход, который также опирается на молекулярные прекурсоры, включает химическое осаждение из паровой фазы . В этом методе алкоксид испаряется, а затем разлагается при контакте с горячей поверхностью:

Ti(OEt) 4 → TiO 2 + 2 Et 2 O

Приложения

Пигмент

Впервые массово произведенный в 1916 году, [36] диоксид титана является наиболее широко используемым белым пигментом из-за его яркости и очень высокого показателя преломления , по которому его превосходят только несколько других материалов (см. список показателей преломления ). Размер кристаллов диоксида титана в идеале составляет около 220 нм (измерено с помощью электронного микроскопа) для оптимизации максимального отражения видимого света. Однако в диоксиде титана часто наблюдается аномальный рост зерен , особенно в его рутиловой фазе. [37] Возникновение аномального роста зерен приводит к отклонению небольшого числа кристаллитов от среднего размера кристалла 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 может быть обнаружен при контроле качества. [38] Ежегодно во всем мире используется около 4,6 млн тонн пигментного TiO 2 , и ожидается, что это число будет увеличиваться по мере роста потребления. [39]

TiO 2 также является эффективным замутнителем в форме порошка, где он используется в качестве пигмента для придания белизны и непрозрачности таким продуктам, как краски , покрытия , пластик , бумага , чернила , продукты питания , добавки , лекарства (то есть таблетки и таблетки) и большинство зубных паст ; в 2019 году он присутствовал в двух третях зубных паст на французском рынке. [40] В краске его часто небрежно называют «блестящий белый», «идеальный белый», «белейший белый» или другими подобными терминами. Непрозрачность улучшается за счет оптимального размера частиц диоксида титана.

Пищевая добавка

В пище он обычно встречается в мороженом, шоколаде, всех видах конфет, сливках, десертах, зефире, жевательной резинке, выпечке, спредах, заправках, тортах, некоторых сырах и многих других продуктах. [41]

Тонкие пленки

При нанесении в виде тонкой пленки его показатель преломления и цвет делают его превосходным отражающим оптическим покрытием для диэлектрических зеркал ; он также используется для создания декоративных тонких пленок, таких как найденные в «мистическом огненном топазе». [ необходима ссылка ]

Некоторые сорта модифицированных пигментов на основе титана, используемые в блестящих красках, пластиках, отделках и косметике, — это искусственные пигменты, частицы которых имеют два или более слоев различных оксидов — часто диоксида титана, оксида железа или оксида алюминия — для того, чтобы иметь блестящие, радужные и/или перламутровые эффекты, подобные измельченной слюде или продуктам на основе гуанина . 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 при отражении, в то время как другие тона появляются из-за интерференции прозрачных слоев диоксида титана. [42] В некоторых продуктах слой диоксида титана выращивается вместе с оксидом железа путем прокаливания солей титана (сульфатов, хлоратов) около 800 °C [43] Одним из примеров перламутрового пигмента является Iriodin на основе слюды, покрытой диоксидом титана или оксидом железа (III). [44]

Радужный эффект в этих частицах оксида титана отличается от непрозрачного эффекта, получаемого с помощью обычного пигмента из молотого оксида титана, добываемого горнодобывающим путем, в этом случае учитывается только определенный диаметр частицы, а эффект обусловлен только рассеянием.

Солнцезащитные и УФ-блокирующие пигменты

В косметических и косметических средствах по уходу за кожей диоксид титана используется в качестве пигмента, солнцезащитного крема и загустителя . В качестве солнцезащитного крема используется ультратонкий TiO 2 , который примечателен тем, что в сочетании с ультратонким оксидом цинка он считается эффективным солнцезащитным кремом, который снижает частоту солнечных ожогов и сводит к минимуму преждевременное фотостарение , фотоканцерогенез и иммуносупрессию, связанные с длительным избыточным воздействием солнца. [45] Иногда эти УФ-блокаторы объединяются с пигментами оксида железа в солнцезащитном креме для повышения защиты от видимого света. [46]

Диоксид титана и оксид цинка, как правило, считаются менее вредными для коралловых рифов , чем солнцезащитные кремы, в состав которых входят такие химические вещества, как оксибензон , октокрилен и октиноксат . [47]

Наноразмерный диоксид титана содержится в большинстве физических солнцезащитных кремов из-за его сильных возможностей поглощения УФ-излучения и его устойчивости к обесцвечиванию под воздействием ультрафиолетового света. Это преимущество повышает его стабильность и способность защищать кожу от ультрафиолетового света. Наномасштабные (размер частиц 20–40 нм) [48] частицы диоксида титана в основном используются в солнцезащитных лосьонах, поскольку они рассеивают видимый свет гораздо меньше, чем пигменты диоксида титана, и могут обеспечивать защиту от УФ-излучения. [39] 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 меньше раздражения кожи, чем другие поглощающие УФ-излучение химические вещества. Nano-TiO 2 , который блокирует как УФ-А, так и УФ-В излучение, используется в солнцезащитных кремах и других косметических продуктах.

Научный комитет ЕС по безопасности потребителей посчитал наноразмерный диоксид титана безопасным для нанесения на кожу в концентрациях до 25 процентов на основе испытаний на животных. [49] Оценка риска различных наноматериалов диоксида титана в солнцезащитных кремах в настоящее время развивается, поскольку наноразмерный TiO2 отличается от хорошо известной микронизированной формы. [50] Форма рутила обычно используется в косметических и солнцезащитных продуктах, поскольку она не обладает какой-либо наблюдаемой способностью повреждать кожу в нормальных условиях [51] и имеет более высокое поглощение УФ-излучения . [52] В испытаниях Научного комитета по безопасности потребителей (SCCS) 2016 года был сделан вывод о том, что использование наноразмерного диоксида титана (95–100% рутила, ≦5% анатаза) в качестве УФ-фильтра можно считать не представляющим никакого риска неблагоприятных последствий для людей после нанесения на здоровую кожу, [53] за исключением случая, когда метод нанесения приведет к существенному риску вдыхания (например, порошковые или спрей-формулы). Это мнение о безопасности применимо к нано TiO 2 в концентрациях до 25%. [54]

Первоначальные исследования показали, что частицы нано-TiO 2 могут проникать в кожу, что вызывает опасения по поводу их использования. Эти исследования были позже опровергнуты, когда было обнаружено, что методология тестирования не может различать проникшие частицы и частицы, просто застрявшие в волосяных фолликулах, и что наличие больной или физически поврежденной дермы может быть истинной причиной недостаточной барьерной защиты. [50]

Исследование SCCS показало, что когда наночастицы имели определенные фотостабильные покрытия (например, оксид алюминия , кремний , цетилфосфат, триэтоксикаприлилсилан , диоксид марганца ), фотокаталитическая активность ослабевала и не наблюдалось заметного проникновения через кожу; солнцезащитный крем в этом исследовании применялся в количестве 10 мг/см2 в течение периодов воздействия 24 часа. [54] Покрытие TiO2 оксидом алюминия, кремнием, цирконом или различными полимерами может минимизировать деградацию авобензона [55] и усилить поглощение УФ-излучения за счет добавления дополнительного механизма дифракции света. [52]

TiO
2широко используется в пластмассах и других областях применения в качестве белого пигмента или замутнителя, а также из-за его свойств устойчивости к УФ-излучению, когда порошок рассеивает свет – в отличие от органических УФ-поглотителей – и уменьшает повреждение УФ-излучением, в основном из-за высокого показателя преломления частиц. [56]

Другие применения диоксида титана

В керамических глазурях диоксид титана действует как замутнитель и стимулирует образование кристаллов .

Он используется в качестве пигмента для татуировок и в кровоостанавливающих карандашах . Диоксид титана производится в виде частиц разного размера, которые диспергируются как в масле, так и в воде, а также в определенных сортах для косметической промышленности. Он также является распространенным ингредиентом зубной пасты.

Внешняя часть ракеты Сатурн-5 была окрашена диоксидом титана; это позже позволило астрономам определить, что J002E3 , скорее всего, была ступенью S-IVB с Аполлона-12 , а не астероидом . [57]

Диоксид титана является полупроводником n-типа и используется в сенсибилизированных красителем солнечных элементах . [58] Он также используется в других электронных компонентах, таких как электроды в батареях. [59]

Исследовать

Патентная деятельность

Соответствующие семейства патентов, описывающие производство диоксида титана из ильменита, 2002–2021 гг.
Академические и государственные учреждения, имеющие значительную патентную активность в области производства диоксида титана, 2022 г.

В период с 2002 по 2022 год было 459 патентных семейств , описывающих производство диоксида титана из ильменита . Большинство этих патентов описывают процессы предварительной обработки, такие как использование плавки и магнитной сепарации для увеличения концентрации титана в низкосортных рудах, что приводит к получению титановых концентратов или шлаков. Другие патенты описывают процессы получения диоксида титана либо прямым гидрометаллургическим процессом, либо через основные промышленные производственные процессы, сульфатный процесс и хлоридный процесс . [60] Сульфатный процесс составляет 40% мирового производства диоксида титана и защищен в 23% патентных семейств. Хлоридный процесс упоминается только в 8% патентных семейств, хотя он обеспечивает 60% мирового промышленного производства диоксида титана. [60]

Основными участниками патентов на производство диоксида титана являются компании из Китая, Австралии и США, что отражает основной вклад этих стран в промышленное производство. Китайские компании Pangang и Lomon Billions Groups владеют основными патентными портфелями. [60]

Фотокатализатор

Наноразмерный диоксид титана, особенно в форме анатаза, проявляет фотокаталитическую активность при ультрафиолетовом (УФ) облучении. Сообщается, что эта фотоактивность наиболее выражена в плоскостях {001} анатаза, [61] [62], хотя плоскости {101} термодинамически более стабильны и, таким образом, более заметны в большинстве синтезированных и природных анатазов, [63], о чем свидетельствует часто наблюдаемая тетрагональная дипирамидальная габитус роста . Кроме того, считается, что интерфейсы между рутилом и анатазом улучшают фотокаталитическую активность, облегчая разделение носителей заряда, и в результате двухфазный диоксид титана часто считается обладающим улучшенной функциональностью в качестве фотокатализатора. [64] Сообщалось, что диоксид титана, легированный ионами азота или легированный оксидом металла, таким как триоксид вольфрама, проявляет возбуждение также под видимым светом. [65] Сильный окислительный потенциал положительных дырок окисляет воду , создавая гидроксильные радикалы . Он также может напрямую окислять кислород или органические материалы. Таким образом, в дополнение к его использованию в качестве пигмента, диоксид титана может добавляться в краски, цементы, окна, плитку или другие продукты для его стерилизующих, дезодорирующих и противообрастающих свойств, а также используется в качестве катализатора гидролиза . Он также используется в сенсибилизированных красителем солнечных элементах , которые являются типом химических солнечных элементов (также известных как элемент Грэтцеля).

Фотокаталитические свойства наноразмерного диоксида титана были открыты Акирой Фудзисимой в 1967 году [66] и опубликованы в 1972 году. [67] Процесс на поверхности диоксида титана был назван эффектом Хонды-Фудзисимы  [ja] . [66] В форме тонкой пленки и наночастиц диоксид титана имеет потенциал для использования в производстве энергии: как фотокатализатор, он может расщеплять воду на водород и кислород. Собрав водород, его можно использовать в качестве топлива. Эффективность этого процесса можно значительно повысить, легировав оксид углеродом. [68] Дальнейшая эффективность и долговечность были получены путем введения беспорядка в структуру решетки поверхностного слоя нанокристаллов диоксида титана, что позволяет поглощать инфракрасное излучение. [69] Для фотокаталитических применений были разработаны наноразмерные анатаз и рутил, активные в видимом свете. [70] [71]

В 1995 году Фудзисима и его группа открыли явление супергидрофильности стекла с покрытием из диоксида титана, подвергающегося воздействию солнечного света. [66] Это привело к разработке самоочищающегося стекла и покрытий , препятствующих запотеванию .

Наноразмерный TiO 2 , включенный в наружные строительные материалы, такие как брусчатка в блоках Noxer [72] или краски, может снизить концентрацию загрязняющих веществ в воздухе, таких как летучие органические соединения и оксиды азота . [73] Был произведен цемент, содержащий TiO 2 . [74]

Используя TiO 2 в качестве фотокатализатора, были предприняты попытки минерализовать загрязняющие вещества (преобразовать в CO 2 и H 2 O) в сточных водах. [75] [76] [77] Фотокаталитическое разрушение органических веществ также может быть использовано в покрытиях с антимикробными свойствами. [78]

Образование гидроксильных радикалов

Хотя наноразмерный анатаз TiO 2 не поглощает видимый свет, он сильно поглощает ультрафиолетовое (УФ) излучение ( hv ), что приводит к образованию гидроксильных радикалов. [79] 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. [80]

TiO2 + hv → e− + h + vb
ч + гл → ч + тр
О2 + е− → О2 • −
О2 • − + О2 • − + 2 Н + → Н2 О2 + О2 
О 2 •− + ч + гл → О 2
О 2 •− + ч + тр → О 2
 ОН − + ч + гл → НО•
е − + ч + тр → рекомбинация
Примечание: Длина волны (λ) = 387 нм [80] Было обнаружено, что эта реакция минерализует и разлагает нежелательные соединения в окружающей среде, в частности в воздухе и сточных водах. [80]
Синтетические монокристаллы TiO 2 размером около 2–3 мм, вырезанные из более крупной пластины.

Нанотрубки

Нанотрубки оксида титана, изображение СЭМ
Нанотрубки диоксида титана (TiO 2 -Nt), полученные электрохимическим синтезом. На снимке СЭМ показан массив вертикальных самоупорядоченных TiO 2 -Nt с закрытыми нижними концами трубок.

Анатаз может быть преобразован в неуглеродные нанотрубки и нанопроволоки . [81] Полые нановолокна TiO 2 также могут быть получены путем покрытия углеродных нановолокон путем предварительного нанесения бутоксида титана . [82]

Растворимость

Диоксид титана нерастворим в воде, органических растворителях и неорганических кислотах. Он слабо растворим в щелочи , растворим в насыщенном кислом карбонате калия и может полностью раствориться в крепкой серной кислоте и плавиковой кислоте после длительного кипячения. [83]

Изображения хиральных нановолокон TiO 2 , полученные с помощью СЭМ (вверху) и ТЭМ (внизу) [82]

Здоровье и безопасность

Широко распространенные минералы и даже драгоценные камни состоят из TiO 2 . Весь природный титан, составляющий более 0,5% земной коры, существует в виде оксидов. [84]

Пищевая добавка

В 2006 году диоксид титана, согласно одной химической энциклопедии, считался «совершенно нетоксичен при пероральном приеме». [4] Однако сейчас это серьезно оспаривается. [ необходима цитата ]

Политика правительства

Отбеливатель TiO 2 в пищевых продуктах был запрещен во Франции с 2020 года из-за неопределенности относительно безопасных количеств для потребления человеком. [85]

В 2021 году Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) постановило, что вследствие нового понимания наночастиц диоксид титана «больше не может считаться безопасным в качестве пищевой добавки», а комиссар ЕС по здравоохранению объявил о планах запретить его использование на всей территории ЕС, обсуждения начнутся в июне 2021 года. EFSA пришло к выводу, что генотоксичность , которая может привести к канцерогенным эффектам, не может быть исключена, и что «безопасный уровень ежедневного потребления пищевой добавки не может быть установлен». [86] В 2022 году Агентство по пищевым стандартам Великобритании и Food Standards Scotland объявили о своем несогласии с постановлением EFSA и не последовали примеру ЕС в запрете диоксида титана в качестве пищевой добавки. [87] Министерство здравоохранения Канады аналогичным образом рассмотрело имеющиеся доказательства в 2022 году и решило не менять свою позицию в отношении диоксида титана как пищевой добавки. [88]

Европейский союз отменил разрешение на использование диоксида титана (E 171) в пищевых продуктах с 7 февраля 2022 года с шестимесячным льготным периодом. [89]

По состоянию на май 2023 года, после запрета Европейского союза 2022 года, американские штаты Калифорния и Нью-Йорк рассматривают возможность запрета использования диоксида титана в пищевых продуктах. [90]

С 2024 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) в США разрешает использование диоксида титана в качестве пищевой добавки. Его можно использовать для повышения белизны и непрозрачности молочных продуктов (некоторые сыры, мороженое и йогурт), конфет, глазури, начинок и многих других продуктов. FDA регулирует маркировку продуктов, содержащих диоксид титана, позволяя в списке ингредиентов продукта идентифицировать диоксид титана либо как «добавленный краситель», либо как «искусственные красители», либо как «диоксид титана»; оно не требует, чтобы диоксид титана был явно назван [91] [92] [93], несмотря на растущие научные опасения. [94] В 2023 году Ассоциация производителей товаров для здоровья потребителей , торговая группа производителей, защитила вещество как безопасное в определенных пределах, допустив, что дополнительные исследования могут предоставить дополнительную информацию, заявив, что немедленный запрет будет «рефлекторной» реакцией. [95]

Реакция отрасли

В 2015 году под давлением общественности Dunkin' Donuts исключили диоксид титана из своей продукции. [96]

Исследование в качестве съедобного наноматериала

В связи с тем, что длительное употребление диоксида титана может быть токсичным, особенно для клеток и функций желудочно-кишечного тракта , предварительные исследования по состоянию на 2021 год оценивали его возможную роль в развитии заболеваний, таких как воспалительные заболевания кишечника и колоректальный рак . [97]

Анализ распределения размеров показал, что партии пищевого TiO₂, который производится с целевым размером частиц в  диапазоне 200–300 нм для оптимальных качеств пигментации, всегда включают фракцию наночастиц как неизбежный побочный продукт производственных процессов. [98]

Эндрю Мейнард, директор Центра науки о рисках Мичиганского университета , отверг предполагаемую опасность 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 это также не наноматериал. Наночастицы обычно меньше 100 нанометров в диаметре, однако большинство частиц в диоксиде титана пищевого качества намного больше. [99]

Вдыхание

Пыль диоксида титана при вдыхании классифицируется Международным агентством по изучению рака (МАИР) как канцероген группы 2B по классификации МАИР , что означает, что она может быть канцерогенной для человека . [100] [101] Национальный институт охраны труда США рекомендует два отдельных предела воздействия. NIOSH рекомендует, чтобы мелкий TiO
2частицы должны быть установлены на уровне предельного уровня воздействия 2,4 мг/м 3 , в то время как ультрадисперсный TiO
2быть установлен на уровне предельного значения воздействия 0,3 мг/м 3 , как средневзвешенные по времени концентрации до 10 часов в день при 40-часовой рабочей неделе. [102]

Хотя нет никаких доказательств, указывающих на острую токсичность, были выражены повторяющиеся опасения относительно нанофазных форм этих материалов. Исследования рабочих, подвергавшихся высокому воздействию частиц TiO 2 , показывают, что даже при высоком воздействии нет неблагоприятного воздействия на здоровье человека. [84]

Введение в экологические отходы

Диоксид титана (TiO₂) в основном попадает в окружающую среду в виде наночастиц через очистные сооружения. [103] Косметические пигменты, включая диоксид титана, попадают в сточные воды, когда продукт смывается в раковины после использования косметики. Попав на очистные сооружения, пигменты разделяются на канализационный ил, который затем может быть выпущен в почву при введении в почву или распределении по ее поверхности. 99% этих наночастиц оказываются на суше, а не в водной среде из-за их удержания в канализационном иле. [103] В окружающей среде наночастицы диоксида титана имеют низкую или ничтожно малую растворимость и, как было показано, становятся стабильными после того, как агрегаты частиц образуются в почве и водной среде. [103] В процессе растворения водорастворимые ионы обычно диссоциируют из наночастицы в раствор, когда они термодинамически нестабильны. Растворение TiO 2 увеличивается, когда в почве более высокие уровни растворенного органического вещества и глины. Однако агрегация стимулируется pH в изоэлектрической точке TiO 2 (pH = 5,8), что делает его нейтральным, и концентрацией ионов в растворе выше 4,5 мМ. [104] [105]

Смотрите также

Источники

 В этой статье используется текст из свободного контента . Лицензия CC-BY. Текст взят из Production of titanium and titaniumoxide from ilmenite and related applications, WIPO.

Ссылки

  1. ^ ab Zanatta A (май 2024 г.). "Оптическая ширина запрещенной зоны TiO2 в зависимости от температуры в фазах анатаза и рутила". Results Phys . 60 : 107653–5pp. doi : 10.1016/j.rinp.2024.107653 .
  2. ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009). Химические принципы 6-е изд . Houghton Mifflin Company. стр. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ abc NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям. "#0617". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ аб Фёльц, Ханс Г. и др. (2006). «Пигменты неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a20_243.pub2. ISBN 978-3-527-30673-2.
  5. ^ "Титан" в ежегоднике Minerals Yearbook за 2014 год . USGS
  6. ^ "Mineral Commodity Summarys, 2015" (PDF) . Геологическая служба США . Геологическая служба США 2015.
  7. ^ "Mineral Commodity Summarys, January 2016" (PDF) . Геологическая служба США . Геологическая служба США 2016.
  8. ^ Шёнбрун З. «В поисках следующего цвета на миллиард долларов». Bloomberg.com . Получено 24 апреля 2018 г.
  9. ^ Alderman OL, Skinner LB, Benmore CJ, Tamalonis A, Weber JK (2014). «Структура расплавленного диоксида титана». Physical Review B. 90 ( 9): 094204. Bibcode : 2014PhRvB..90i4204A. doi : 10.1103/PhysRevB.90.094204 . ISSN  1098-0121.
  10. ^ Эмсли Дж. (2001). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я. Оксфорд: Oxford University Press . С.  451–53 . ISBN 978-0-19-850341-5.
  11. ^ El, Goresy, Chen, M, Dubrovinsky, L, Gillet, P, Graup, G (2001). «Сверхплотный полиморф рутила с семикоординированным титаном из кратера Райс». Science . 293 (5534): 1467– 70. Bibcode :2001Sci...293.1467E. doi :10.1126/science.1062342. PMID  11520981. S2CID  24349901.
  12. ^ El Goresy, Ahmed, Chen M, Gillet P, Dubrovinsky L, Graup G, Ahuja R (2001). "Естественный ударно-индуцированный плотный полиморф рутила со структурой α-PbO2 в сювите из кратера Рис в Германии". Earth and Planetary Science Letters . 192 (4): 485. Bibcode : 2001E&PSL.192..485E. doi : 10.1016/S0012-821X(01)00480-0.
  13. ^ Akaogiite.mindat.org
  14. ^ Hanaor DA, Sorrell CC (февраль 2011 г.). «Обзор фазового превращения анатаза в рутил». Journal of Materials Science . 46 (4): 855– 874. Bibcode : 2011JMatS..46..855H. doi : 10.1007/s10853-010-5113-0 . S2CID  97190202.
  15. ^ Маршанд Р., Брохан Л. , Турну М. (1980). «Новая форма диоксида титана и октатитаната калия K2Ti8O17 ». Materials Research Bulletin. 15 ( 8 ) : 1129– 1133. doi : 10.1016 / 0025-5408(80)90076-8.
  16. ^ Latroche, M, Brohan, L, Marchand, R, Tournoux (1989). "Новые оксиды 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.
  17. ^ Акимото Дж., Гото Ю., Осава Ю., Ноносе Н., Кумагай Т., Аоки К., Такей Х. (1994). «Топотактическое окисление Li 0,5 TiO 2 рамсделлитового типа , новой полиморфной модификации диоксида титана: TiO 2 (R)». Журнал химии твердого тела . 113 (1): 27–36 . Бибкод : 1994ЖССЧ.113...27А. дои : 10.1006/jssc.1994.1337.
  18. ^ Simons PY, Dachille F (1967). "Структура TiO 2 II, фазы высокого давления TiO 2 ". Acta Crystallographica . 23 (2): 334– 336. Bibcode : 1967AcCry..23..334S. doi : 10.1107/S0365110X67002713.
  19. ^ Сато Х, Эндо С, Сугияма М, Кикегава Т, Симомура О, Кусаба К (1991). «Фаза высокого давления TiO 2 типа бадделеита ». Наука . 251 (4995): 786–788 . Бибкод : 1991Sci...251..786S. дои : 10.1126/science.251.4995.786. PMID  17775458. S2CID  28241170.
  20. ^ Дубровинская NA, Дубровинский LS, Ахуджа R., Прокопенко VB, Дмитриев V., Вебер H.-P., Осорио-Гильен JM, Йоханссон B. (2001). "Экспериментальная и теоретическая идентификация нового полиморфа TiO 2 высокого давления ". Phys. Rev. Lett . 87 (27 Pt 1): 275501. Bibcode :2001PhRvL..87A5501D. doi :10.1103/PhysRevLett.87.275501. PMID  11800890.
  21. ^ Mattesini M., de Almeida JS, Dubrovinsky L., Dubrovinskaia L., Johansson B., Ahuja R. (2004). "Высокотемпературный и высоконапорный синтез кубического полиморфа TiO 2 " . Phys. Rev. B. 70 ( 21): 212101. Bibcode :2004PhRvB..70u2101M. doi :10.1103/PhysRevB.70.212101.
  22. ^ ab Дубровинский LS, Дубровинская NA, Свами V, Мускат J, Харрисон NM, Ахуджа R, Холм B, Йоханссон B (2001). "Материаловедение: Самый твердый известный оксид". Nature . 410 (6829): 653– 654. Bibcode :2001Natur.410..653D. doi :10.1038/35070650. hdl : 10044/1/11018 . PMID  11287944. S2CID  4365291.
  23. ^ Оганов АР, Ляхов АО (2010). «К теории твёрдости материалов». Журнал сверхтвёрдых материалов . 32 (3): 143– 147. arXiv : 1009.5477 . Bibcode :2010JSMat..32..143O. doi :10.3103/S1063457610030019. S2CID  119280867.
  24. ^ Аль-Хататбех, И., Ли, ККМ, Кифер, Б. (2009). «Поведение TiO 2 при высоком давлении , определенное экспериментом и теорией». Phys. Rev. B . 79 (13): 134114. Bibcode :2009PhRvB..79m4114A. doi :10.1103/PhysRevB.79.134114.
  25. ^ Нисио-Хамане Д., Симидзу А., Накахира Р., Нива К., Сано-Фурукава А., Окада Т., Яги Т., Кикегава Т. (2010). «Устойчивость и уравнение состояния котуннитной фазы TiO 2 до 70 ГПа». Физ. хим. Минералы . 37 (3): 129–136 . Бибкод : 2010PCM....37..129N. дои : 10.1007/s00269-009-0316-0. S2CID  95463163.
  26. ^ Банфилд, Дж. Ф., Веблен, Д. Р., Смит, Д. Дж. (1991). «Идентификация встречающегося в природе TiO2 (B) путем определения структуры с использованием электронной микроскопии высокого разрешения, моделирования изображений и уточнения методом наименьших квадратов» (PDF) . Американский минералог . 76 : 343.
  27. ^ «5 крупнейших поставщиков на мировом рынке диоксида титана в 2017–2021 гг.: Technavio» (пресс-релиз). 20 апреля 2017 г.
  28. ^ Hayes T (2011). «Диоксид титана: сияющее будущее впереди» (PDF) . Euro Pacific Canada. стр. 5. Получено 16 августа 2012 г.[ постоянная мертвая ссылка ‍ ]
  29. ^ Хейс (2011), стр. 3
  30. ^ Хейс (2011), стр. 4
  31. ^ «Диоксид титана». www.essentialchemicalindustry.org .
  32. ^ Vartiainen J (7 октября 1998 г.). «Процесс получения диоксида титана» (PDF) .
  33. ^ Винклер Дж (2003). Диоксид титана . Ганновер: Сеть Винцентца. стр.  30–31 . ISBN. 978-3-87870-148-4.
  34. ^ http://www.francoiscardarelli.ca/PDF_Files/Article_Cardarelli_MER_Process.pdf. {{cite news}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  35. ^ Чэнь, Сяобо, Мао, Сэмюэл С. (2007). «Наноматериалы из диоксида титана: синтез, свойства, модификации и применение». Chemical Reviews . 107 (7): 2891– 2959. doi :10.1021/cr0500535. PMID  17590053.
  36. ^ Сент-Клер К (2016). Тайная жизнь цвета . Лондон: Джон Мюррей. стр. 40. ISBN 978-1-4736-3081-9. OCLC  936144129.
  37. ^ Hanaor DA, Xu W, Ferry M, Sorrell CC (2012). "Аномальный рост зерен рутила TiO2, вызванный ZrSiO4". Journal of Crystal Growth . 359 : 83–91 . arXiv : 1303.2761 . Bibcode : 2012JCrGr.359...83H. doi : 10.1016/j.jcrysgro.2012.08.015. S2CID  94096447.
  38. ^ Андерсон Б. (1999). Диоксид титана высокого качества пигментов Кемира . Саванна, Джорджия. С. 39.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  39. ^ аб Винклер Дж (2003). Диоксид титана . Ганновер, Германия: Vincentz Network. п. 5. ISBN 978-3-87870-148-4.
  40. ↑ Марго де Фрувиль (28 марта 2019 г.). «Deux dentifrices sur trois contiennent du dioxyde de titane, un colorant au возможных effet cancérogène» [Две из трёх зубных паст содержат диоксид титана, возможно, канцерогенный краситель] (на французском языке). BFMTV.com.
  41. ^ «Диоксид титана (E171) – обзор, применение, побочные эффекты и многое другое». HealthKnight. 10 апреля 2022 г. Получено 9 июня 2022 г.
  42. ^ Колеске, Дж. В. (1995). Руководство по испытаниям лакокрасочных материалов и покрытий. ASTM International. стр. 232. ISBN 978-0-8031-2060-0.
  43. ^ Колеске, Дж. В. (1995). Руководство по испытаниям лакокрасочных материалов и покрытий. ASTM International. стр. 229. ISBN 978-0-8031-2060-0.
  44. ^ "Pearlescence with Iriodin", pearl-effect.com , архивировано из оригинала 17 января 2012 г.
  45. ^ Gabros S, Nessel TA, Zito PM (2021), «Солнцезащитные средства и фотозащита», StatPearls , Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, PMID  30725849 , получено 6 марта 2021 г.
  46. ^ Dumbuya H, Grimes PE, Lynch S, Ji K, Brahmachary M, Zheng Q, Bouez C, Wangari-Talbot J (1 июля 2020 г.). «Влияние составов, содержащих оксид железа, на пигментацию кожи, вызванную видимым светом, у цветных людей». Журнал лекарственных препаратов в дерматологии . 19 (7): 712– 717. doi : 10.36849/JDD.2020.5032 . ISSN  1545-9616. PMID  32726103.
  47. ^ «Американские Виргинские острова запрещают солнцезащитные кремы, наносящие вред коралловым рифам». www.downtoearth.org.in . Апрель 2020 г. . Получено 6 марта 2021 г. .
  48. ^ Дэн, Йонгбо и др. Измерение наночастиц диоксида титана в солнцезащитном креме с использованием одночастичной ИСП-МС. Архивировано 6 декабря 2021 г. на Wayback Machine . perkinelmer.com
  49. ^ "Научные_комитеты_по_здравоохранению" (PDF) .
  50. ^ ab Jacobs JF, Van De Poel I, Osseweijer P (2010). «Солнцезащитные кремы с наночастицами диоксида титана (TiO2): общественный эксперимент». Nanoethics . 4 (2): 103– 113. doi :10.1007/s11569-010-0090-y. PMC 2933802 . PMID  20835397. 
  51. ^ cosmeticsdesign-europe.com (25 сентября 2013 г.). «Ученые рекомендуют использовать «более безопасную» рутильную форму TiO2 в косметике». cosmeticsdesign-europe.com . Получено 6 марта 2021 г. .
  52. ^ ab Jaroenworaluck A, Sunsaneeyametha W, Kosachan N, Stevens R (29 марта 2006 г.). «Характеристики TiO2 с покрытием из силиката и его поглощение УФ-излучения для солнцезащитных косметических средств». Wiley Analytical Science . 38 (4): 473– 477. doi :10.1002/sia.2313. S2CID  97137064 – через Wiley Online Library.
  53. ^ Dréno B, Alexis A, Chuberre B, Marinovich M (2019). «Безопасность наночастиц диоксида титана в косметике». Журнал Европейской академии дерматологии и венерологии . 33 (S7): 34–46 . doi : 10.1111/jdv.15943 . hdl : 2434/705700 . ISSN  0926-9959. PMID  31588611. S2CID  203849903.
  54. ^ ab "МНЕНИЕ О дополнительных покрытиях для диоксида титана (наноформа) в качестве УФ-фильтра в косметических продуктах, наносимых на кожу" (PDF) . Научный комитет по безопасности потребителей (SCCS) . Европейская комиссия. 7 ноября 2016 г. – через ec.europa.eu.
  55. ^ Wang C, Zuo S, Liu W, Yao C, Li X, Li Z (2016). «Подготовка композитов рутила TiO2@avobenzone для дальнейшего повышения эффективности солнцезащитных средств». RSC Advances . 6 (113): 111865. Bibcode : 2016RSCAd...6k1865W. doi : 10.1039/C6RA23282E – через Королевское химическое общество.
  56. ↑ Полимеры, свет и наука о TiO2. Архивировано 29 марта 2017 г. в Wayback Machine , DuPont, стр. 1–2.
  57. ^ Йоргенсен К, Ривкин А, Бинцель Р, Уайтли Р, Хергенротер К, Чодас П, Чесли С, Вилас Ф (май 2003 г.). «Наблюдения за J002E3: возможное открытие тела ракеты «Аполлон». Бюллетень Американского астрономического общества . 35 : 981. Бибкод : 2003DPS....35.3602J.
  58. ^ Aboulouard A, Gultekin B, Can M, Erol M, Jouaiti A, Elhadadi B, Zafer C, Demic S (1 марта 2020 г.). «Сенсибилизированные красителем солнечные элементы на основе наночастиц диоксида титана, синтезированных методом пиролиза пламенного распыления и гидротермальными золь-гель методами: сравнительное исследование фотоэлектрических характеристик». Журнал исследований и технологий материалов . 9 (2): 1569– 1577. doi : 10.1016/j.jmrt.2019.11.083 . ISSN  2238-7854.
  59. ^ Махмуд З.Х., Аджадж Ю., Камил Гадир Г., Мусаад Аль-Тмими Х., Хамид Джасим Х., Аль-Салих М., Хасен Шухата Алубиади М., Музахем Аль-Ани А., Салих Джумаа С., Азат С., Фадхил Смайсим Г., Кианфар Е. (1 января 2024 г.). «Легированный углеродом диоксид титана (TiO2) в качестве электрода литий-ионного аккумулятора: синтез, характеристика и характеристики». Результаты по химии . 7 : 101422. doi : 10.1016/j.rechem.2024.101422 . ISSN  2211-7156.
  60. ^ abc Всемирная организация интеллектуальной собственности. (2023). «Отчет о патентном ландшафте: производство титана и диоксида титана из ильменита и связанные с этим применения». www.wipo.int . Отчеты о патентном ландшафте. ВОИС . doi :10.34667/tind.47029 . Получено 13 ноября 2023 г.
  61. ^ Лян Чу (2015). «Наночастицы анатазного TiO2 с открытыми {001} гранями для эффективных сенсибилизированных красителем солнечных элементов». Scientific Reports . 5 : 12143. Bibcode :2015NatSR...512143C. doi :10.1038/srep12143. PMC 4507182 . PMID  26190140. 
  62. ^ Ли Цзяньмин и Дуншэн Сюй (2010). «тетрагональные граненые наностержни монокристаллов анатазного TiO 2 с большим процентом активных {100} граней». Chemical Communications . 46 (13): 2301– 3. doi :10.1039/b923755k. PMID  20234939.
  63. ^ M Hussein N Assadi (2016). «Влияние легирования медью на фотокаталитическую активность в плоскостях (101) анатаза TiO 2: теоретическое исследование». Applied Surface Science . 387 : 682– 689. arXiv : 1811.09157 . Bibcode :2016ApSS..387..682A. doi :10.1016/j.apsusc.2016.06.178. S2CID  99834042.
  64. ^ Hanaor DA, Sorrell CC (2014). «Смешанные фотокатализаторы TiO 2 на основе песка для обеззараживания воды». Advanced Engineering Materials . 16 (2): 248– 254. arXiv : 1404.2652 . Bibcode : 2014arXiv1404.2652H. doi : 10.1002/adem.201300259. S2CID  118571942.
  65. ^ Куртоглу ME, Лонгенбах T., Гогоци Y. (2011). «Предотвращение отравления натрием фотокаталитических пленок TiO 2 на стекле путем легирования металлом». Международный журнал прикладной стекольной науки . 2 (2): 108– 116. doi :10.1111/j.2041-1294.2011.00040.x.
  66. ^ abc «Открытие и применение фотокатализа – Создание комфортного будущего с использованием световой энергии». Japan Nanonet Bulletin Issue 44, 12 мая 2005 г.
  67. ^ Фудзисима А., Хонда К. (1972). «Электрохимический фотолиз воды на полупроводниковом электроде». Nature . 238 (5358): 37– 8. Bibcode :1972Natur.238...37F. doi :10.1038/238037a0. PMID  12635268. S2CID  4251015.
  68. ^ "Диоксид титана, легированный углеродом, является эффективным фотокатализатором". Advanced Ceramics Report . 1 декабря 2003 г. Архивировано из оригинала 4 февраля 2007 г. Этот диоксид титана, легированный углеродом, очень эффективен: под искусственным видимым светом он расщепляет хлорфенол в пять раз эффективнее, чем версия, легированная азотом.
  69. ^ Дешевые, чистые способы производства водорода для использования в топливных элементах? Капля беспорядка дает очень эффективный фотокатализатор. Sciencedaily (28 января 2011 г.)
  70. ^ Карвинен С. (2003). «Подготовка и характеристика мезопористого анатаза, активного в видимом свете». Solid State Sciences . 5 2003 (8): 1159– 1166. Bibcode : 2003SSSci...5.1159K. doi : 10.1016/S1293-2558(03)00147-X.
  71. ^ Bian L, Song M, Zhou T, Zhao X, Dai Q (июнь 2009 г.). «Расчет ширины запрещенной зоны и фотокаталитическая активность рутила TiO2, легированного редкоземельными элементами». Журнал редких земель . 27 (3): 461– 468. doi :10.1016/S1002-0721(08)60270-7.
  72. ^ Современные материалы для бетонных покрытий. Архивировано 20 июня 2013 г. в Wayback Machine , Национальный центр технологий бетонных покрытий, Университет штата Айова, стр. 435.
  73. ↑ Хоган, Дженни (4 февраля 2004 г.) «Краска, разрушающая смог, впитывает вредные газы». New Scientist .
  74. ↑ Лучшие изобретения 2008 года по версии журнала TIME. (31 октября 2008 г.).
  75. ^ Винклер Дж (2003). Диоксид титана . Ганновер: Vincentz Network. стр.  115–116 . ISBN. 978-3-87870-148-4.
  76. ^ Константину ИК, Албанис ТА (2004). « Фотокаталитическая деградация азокрасителей в водном растворе с помощью TiO 2 : кинетические и механистические исследования». Applied Catalysis B: Environmental . 49 (1): 1– 14. Bibcode : 2004AppCB..49....1K. doi : 10.1016/j.apcatb.2003.11.010.
  77. ^ Hanaor DA, Sorrell CC (2014). «Смешанные фотокатализаторы TiO 2 на основе песка для обеззараживания воды». Advanced Engineering Materials . 16 (2): 248– 254. arXiv : 1404.2652 . doi :10.1002/adem.201300259. S2CID  118571942.
  78. ^ Ramsden JJ (2015). «Фотокаталитические антимикробные покрытия». Nanotechnology Perceptions . 11 (3): 146–168 . doi : 10.4024/N12RA15A.ntp.15.03 .
  79. ^ Jones T, Egerton TA (2000). "Titanium Compounds, Inorganic". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology . John Wiley & Sons, Inc. doi :10.1002/0471238961.0914151805070518.a01.pub3. ISBN 978-0-471-23896-6.
  80. ^ abc Hirakawa T, Nosaka Y (23 января 2002 г.). «Свойства O2•- и OH•, образованных в водных суспензиях TiO 2 фотокаталитической реакцией, и влияние H2O2 и некоторых ионов». Langmuir . 18 (8): 3247– 3254. doi :10.1021/la015685a.
  81. ^ Mogilevsky G, Chen Q, Kleinhammes A, Wu Y (2008). «Структура многослойных титановых нанотрубок на основе расслоившегося анатаза». Chemical Physics Letters . 460 ( 4–6 ): 517–520 . Bibcode : 2008CPL...460..517M. doi : 10.1016/j.cplett.2008.06.063.
  82. ^ ab Wang, Cui (2015). "Жесткое темплатирование хиральных нановолокон TiO2 с оптической активностью на основе электронного перехода". Наука и технология передовых материалов . 16 (5): 054206. Bibcode : 2015STAdM..16e4206W. doi : 10.1088/1468-6996/16/5/054206. PMC 5070021. PMID  27877835 . 
  83. ^ Wu Y (1 января 2007 г.), Wu Y (ред.), "15 - ПРИГОТОВЛЕНИЕ СВЕРХТОНКИХ ПОРОШКОВ МЕТОДОМ РЕАКЦИИ–ОСАЖДЕНИЯ В УДАРНЫХ ПОТОКАХ III: НАНОТИТАНА", Impinging Streams , Амстердам: Elsevier Science BV, стр.  301–315 , ISBN 978-0-444-53037-0, получено 15 ноября 2024 г.
  84. ^ ab Warheit DB, Donner EM (ноябрь 2015 г.). «Стратегии оценки риска для наномасштабных и мелкодисперсных частиц диоксида титана: распознавание опасностей и проблем воздействия». Food Chem Toxicol (обзор). 85 : 138– 47. doi :10.1016/j.fct.2015.07.001. PMID  26362081.
  85. ^ Франция запретит использование отбеливателя диоксида титана в пищевых продуктах с 2020 года. Reuters, 2019-04-17
  86. ^ Boffey D (6 мая 2021 г.). «E171: Европейский надзорный орган заявляет, что пищевые красители, широко используемые в Великобритании, небезопасны». The Guardian .
  87. ^ «Великобритания не согласна с позицией ЕС по диоксиду титана». Новости о безопасности пищевых продуктов, 2022-03-09
  88. ^ «Диоксид титана (TiO2) как пищевая добавка: Текущий научный отчет». Министерство здравоохранения Канады, 20 июня 2022 г.
  89. ^ «внесение изменений в Приложения II и III к Регламенту (ЕС) № 1333/2008 Европейского парламента и Совета в отношении пищевой добавки диоксид титана (Е 171)». РЕГЛАМЕНТ КОМИССИИ (ЕС) 2022/63, 14 января 2022 г.
  90. ^ Смит ДГ (13 апреля 2023 г.). «Два штата предложили запретить распространенные пищевые добавки, связанные с проблемами со здоровьем». The New York Times . Архивировано из оригинала 13 ноября 2023 г. Получено 15 ноября 2023 г.
  91. ^ «Диоксид титана в пищевых продуктах: безопасность и побочные эффекты» 26 ноября 2023 г. WebMD https://www.webmd.com/diet/titanium-dioxide-in-food
  92. ^ «Крупные молочные заводы добавляют микроскопические частицы металла в вашу еду?» Том Филпотт 28 мая 2014 г. Mother Jones https://www.motherjones.com/food/2014/05/nanotech-food-safety-fda-nano-material/
  93. ^ «Диоксид титана как красящая добавка в пищевых продуктах» Управление по контролю за продуктами и лекарствами США https://www.fda.gov/industry/color-additives/titanium-dioxide-color-additive-foods
  94. ↑ Почему американцы едят солнцезащитный ингредиент в своей замороженной пицце: Ученые выражают обеспокоенность по поводу использования диоксида титана в продуктах питания Андреа Петерсен в Wall Street Journal, 11 июня 2024 г.
  95. ^ Bedigan M (12 июня 2024 г.). «Ученые бьют тревогу из-за солнцезащитного ингредиента, обнаруженного в тортах и ​​конфетах». The Independent . Получено 13 июня 2024 г.
  96. ^ «Dunkin' Donuts удалит диоксид титана из пончиков». CNN Money . Март 2015 г.
  97. ^ Barreau F, Tisseyre C, Ménard S, Ferrand A, Carriere M (июль 2021 г.). «Частицы диоксида титана из рациона: участие в генезе воспалительных заболеваний кишечника и колоректального рака». Токсикология частиц и волокон . 18 (1): 26. Bibcode : 2021PFTox..18...26B. doi : 10.1186/s12989-021-00421-2 . PMC 8323234. PMID  34330311 . 
  98. ^ Winkler HC, Notter T, Meyer U, Naegeli H (декабрь 2018 г.). «Критический обзор оценки безопасности добавок диоксида титана в пищевых продуктах». Журнал нанобиотехнологий . 16 (1): 51. doi : 10.1186/s12951-018-0376-8 . ISSN  1477-3155. PMC 5984422. PMID 29859103  . 
  99. ^ Dunkin' Donuts отказывается от диоксида титана – но вреден ли он на самом деле? The Conversation . 12 марта 2015 г.
  100. ^ Диоксид титана (PDF) . Том 93. Международное агентство по изучению рака. 2006.
  101. ^ «Диоксид титана классифицирован как возможно канцерогенный для человека». Канадский центр охраны труда и техники безопасности . Август 2006 г.
  102. ^ Национальный институт охраны труда. "Current Intelligence Bulletin 63: Профессиональное воздействие диоксида титана (Публикация NIOSH № 2011-160)" (PDF) . Национальный институт охраны труда.
  103. ^ abc Tourinho PS, van Gestel CA, Lofts S, Svendsen C, Soares AM, Loureiro S (1 августа 2012 г.). «Наночастицы на основе металлов в почве: судьба, поведение и воздействие на почвенных беспозвоночных». Environmental Toxicology and Chemistry . 31 (8): 1679– 1692. doi : 10.1002/etc.1880 . ISSN  1552-8618. PMID  22573562. S2CID  45296995.
  104. ^ Swiler DR (2005). "Пигменты, неорганические". Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . John Wiley & Sons, Inc. doi :10.1002/0471238961.0914151814152215.a01.pub2. ISBN 978-0-471-23896-6.
  105. ^ Преочанин Т., Каллай Н. (2006). «Точка нулевого заряда и плотность поверхностного заряда TiO 2 в водном растворе электролита, полученные методом потенциометрического масс-титрования». Croatica Chemica Acta . 79 (1): 95–106 . ISSN  0011-1643.
Найдите информацию о субоксиде титана в Викисловаре, бесплатном словаре.
В Викицитатнике есть цитаты, связанные с диоксидом титана .
  • Международная карта химической безопасности 0338
  • Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям
  • «Диоксид титана классифицируется как возможно канцерогенный для человека», Канадский центр охраны труда и техники безопасности, август 2006 г. (при вдыхании порошка)
  • Описание фотокатализа TiO2
  • Данные по производству титана и диоксида титана (США и мир)
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Диоксид_титана&oldid=1266214111"