納米化工產品生產技術

《納米化工產品生產技術》是2006年8月化學工業出版社出版的圖書，圖書作者是童忠良。

基本信息

納米化工產品生產技術

作者：童忠良 主編

出版日期：2006年8月

書號：7-5025-8680-6

開本：16

裝幀：平

版次：1版1次

頁數：440頁

內容簡介

本書系統地闡明了納米技術和納米材料的基本概念和理論基礎、納米化工粉體的材料測試技術、納米化工開發與中試產品設計、納米粒子的製備方法、納米化工結構組裝與合成方法、納米化工粉體的表面處理技術。並詳細介紹了每個典型納米化工產品的生產技術及套用前景，包括納米無機膜、納米電池材料、納米多孔材料、納米TiO2產品、納米SiO2產品、納米CaCO3產品、納米陶瓷和功能陶瓷產品、納米氧化鐵顏料、納米抗菌產品、納米塑膠產品。

本書可供涉及材料及化工產品創新的各相關行業的研究人員、技術人員、生產人員、管理人員閱讀，也可供大專院校材料專業師生參考。

目錄

第1章納米技術與納米材料概述1

11納米概述1

12納米材料技術的發展史3

13納米材料的分類8

131納米粒子的分類8

132納米複合材料的分類11

14納米材料研究方法12

15納米材料技術的原理14

151納米材料（粒子）的結構14

152納米材料特性18

第2章納米化工粉體的材料測試技術25

21概述25

211納米測試技術的起源和分類26

212納米化工粉體材料粒度劃分、測量方法與基本原理26

22納米化工粉體材料性能的表征30

221納微粉體的性能、粒徑及粒徑分布30

222粒徑測定評估方法34

223納米化工粒子粉料性能的表征37

224粒度分析在納米材料中的套用40

23納米材料蒸鍍技術41

231熱燈絲化學氣相沉積儀41

232微波化學氣相沉積儀42

233熱蒸鍍儀42

234分子束磊晶儀42

235脈衝式雷射蒸鍍儀42

236濺鍍儀43

24譜分析法43

25熱分析44

26晶態的表征44

27納米測試技術的發展44

第3章納米化工開發與中試產品設計45

31概論45

311納米化工開發內容及意義45

312納米化工開發的一般程式46

313納米化工開發與實驗技術47

32納米化工實驗產品工藝設計48

322納米化工實驗設計50

33納米化工中試工藝條件設計52

331納米TiO2中試產品設計52

332物料衡算和能量衡算53

34主要設備的設計與選擇56

341中和釜56

342水解釜56

343酸溶釜56

35納米化工中試基地的建設57

351工藝流程的確定57

352廠房及設備58

353電氣儀表及分析測試要求59

354公用工程的建設60

355中試基地的利用和管理60

356中試基地的產業鏈（計畫）管理60

第4章納米粒子的製備方法65

41納米粒子製備方法評述65

42製備納米粒子的物理方法66

421蒸發冷凝法66

422離子濺射法67

423機械合金化方法67

424放電爆炸法68

425超臨界流體技術68

43製備納米粒子的化學方法68

431沉澱法68

432溶膠凝膠法69

433溶液熱反應法70

434溶液蒸發法70

44氧化還原法(常壓)72

441水溶液法72

442有機溶液法73

443乳液法74

444輻射化學合成法77

445超聲化學方法79

446化學氣相反應法79

45電漿加強氣相化學反應法80

46納米複合粒子的包覆製備方法82

第5章納米化工結構組裝與合成方法85

51納米組裝概述85

511原子組裝85

512分子組裝86

52納米化工結構材料組裝86

521納米化工結構自組裝和分子自組裝體系87

522納米化工結構材料類型87

53納米化工結構材料合成方法89

531納米化工結構材料合成89

532納米化工結構分子自組裝合成91

533厚膜模板法合成納米陣列99

534介孔固體和介孔複合體的合成和套用99

54有機無機納米複合材料的製備103

541溶膠凝膠法103

542插層複合法104

543共混法104

544無機有機自組裝105

55聚合物/聚合物納米複合材料的製備105

551聚合物/聚合物分子複合材料的製備105

552聚合物/溶致性液晶聚合物原位複合材料的製備106

553納米級聚合物微纖/聚合物複合材料的製備107

第6章納米化工粉體的表面處理技術109

61概述109

62粉體表面處理的目的110

63粉體表面改性的分類方法110

64表面包覆處理改性111

641基本概念111

642溶膠凝膠法反應進行表面包覆111

643異質絮凝法表面包覆112

644聚合物包裹法表面包覆115

645用表面活性劑覆蓋改性115

646表面包覆改性方法的套用117

65機械化學反應表面改性118

651機械化學反應表面改性基本原理119

652機械化學反應表面改性方法的套用119

66膠囊化改性121

67電漿處理122

671基本概念122

672高能表面改性方法的套用122

68表面化學改性124

681基本概念124

682表面化學反應改性方法的套用124

第7章納米無機膜的製備方法及套用131

71納米無機膜概況131

711無機膜發展概況131

712無機膜及其特點132

713納米無機膜的分類和結構134

72納米無機膜分離技術135

721膜分離技術與分離膜135

722用小孔進行物質分離的膜技術136

73納米無機膜的製備方法137

731燒結法138

732陽極氧化法138

733水熱晶化法138

734化學提取法(刻蝕法)138

735化學氣相沉積(CVD)法139

736噴霧熱分解（SP）法139

737溶膠凝膠法139

74納米無機膜塗層技術141

741納米無機膜塗層和功能基的組合141

742分子自組裝的合成方法143

743薄膜和塗層的合成144

744功能基的組合146

75納米無機膜技術套用實例146

751塗層及納米級的表面設計146

752陶瓷膜在酸性廢水處理中用於鈦白粉產品的回收146

753無機陶瓷膜技術在超細粉體中的套用149

754無機陶瓷膜技術在納米氧化鈦的工藝套用152

76納米無機膜的套用領域153

761液相分離與淨化153

762氣體分離與淨化154

763膜反應器154

77膜技術在環境保護中的套用155

771套用概況155

772膜和膜組件157

773廢水處理中的膜生物反應器(MBR)160

第8章納米電池材料163

81太陽能電池163

811染料敏化納米晶太陽能電池的工作原理165

812納米TiO2薄膜太陽能電池的結構168

813納米TiO2薄膜太陽能電池的研究進展170

814納米TiO2薄膜及晶電極製備方法173

82綠色二次電池174

821鎳氫電池研究進展174

822鋰離子電池研究進展175

823納米氫氧化鎳在電池中的套用177

824鋰離子電池中納米碳管的套用177

83燃料電池180

831國內外發展狀況分析180

832小型反應器的燃料電池182

833藉助納米技術實現燃料電池超小型化184

834使用碳納米管的大容量攜帶式小型燃料電池186

835高溫陶瓷膜燃料電池187

第9章納米多孔材料189

91天然納米孔材料——納米分子篩189

911分子篩的組成189

912分子篩的結構190

913分子篩的擇形性191

914分子篩的改性與催化特點192

92分子篩水熱合成的原理、製備方法及套用193

921分子篩的機制和機理193

922水熱合成法製備工藝194

923分子篩研究與實例195

924分子篩市場與套用198

93納米孔材料的製備技術——納米氧化鈦199

931多孔氧化鈦簡介199

932多孔氧化鈦的製備199

933多孔氧化鈦的結構表征200

94納米孔材料深加工技術——納米坡縷石201

941一維天然納米材料提純製備技術201

942膠體級產品製備技術202

943吸附級產品製備技術203

944坡縷石研究開發套用現狀及新產品開發套用前景203

95納米多孔材料——納米矽材料205

951多孔矽基光電子和光子器件205

952多孔矽光發射二極體206

953多孔矽基光電子集成的器件原型207

954多孔矽研究的展望207

第10章納米TiO2產品及新工藝209

101納米TiO2產品物理性質209

1011光學特性209

1012光催化特性210

1013光電轉化特性211

1014電學特性211

102納米TiO2的晶體結構性質211

1021金紅石212

1022板鈦礦213

1023銳鈦礦213

1024三種晶體物理性質對比213

103納米TiO2產品製備技術與結構表征214

1031氣相法製備納米TiO2粉體214

1032液相法製備納米TiO2粉體216

1033納米TiO2的結構表征217

1034納米TiO2的複合粉體的光催化活性220

104納米TiO2產品的現狀及進展222

1041國內外納米TiO2的研究現狀222

1042國內外納米TiO2的市場需求222

105納米TiO2產品的套用223

1051在化纖中的套用223

1052在化妝品中的套用224

1053納米TiO2抗菌材料225

106納米TiO2粉體工藝製備方法226

1061液相沉澱法製備納米TiO2工藝226

1062撞擊流超音波生產技術納米TiO2製備工藝230

1063納米TiO2改性新工藝231

1064納米金紅石型TiO2粉體的製備233

107納米TiO2副產物綜合利用方案236

1071水的循環和綜合利用236

1072其他綜合利用236

第11章納米SiO2產品及新工藝239

111概述239

112納米SiO2的基本性質239

1121納米SiO2分子結構239

1122納米SiO2的性能240

113納米SiO2產品製備方法240

1131熱解法合成納米SiO2產品240

1132濕法合成SiO2240

1133SiO2的後處理241

114納米SiO2產品的套用領域241

1141橡膠、塑膠、塗料中的套用241

1142電子組裝材料中的套用242

1143化妝品中的套用242

1144用於生物細胞分離和醫學工程243

1145在光學領域的套用243

1146精細陶瓷中添加納米SiO2243

1147功能纖維添加劑244

1148金屬基複合塗層和整體金屬基複合材料的添加劑244

1149無機抗菌化工中的套用244

11410仿生材料244

11411樹脂基複合材料的改性244

115納米SiO2改性白乳膠的新工藝245

1151產品簡介245

1152原料與設備246

1153表面改性處理246

1154製備過程中的納米分散技術246

1155納米SiO2改性白乳膠的製備247

1156中試結果與質量指標248

1157性能測試分析方法248

116電子工業用納米SiO2粉體的新工藝249

1161產品簡介249

1162主要原料及儀器249

1163工藝流程249

1164反應原理250

1165製備方法250

1166產品的技術指標250

1167製備過程中的注意事項250

1168結論251

117納米SiO2粒子改性聚丙烯（PP）的新工藝251

1171產品簡介251

1172原材料與設備252

1173納米SiO2的表面處理的製備工藝252

1174PP/納米SiO2的DSC分析253

第12章納米CaCO3產品及新工藝257

121概述257

122CaCO3的分類258

1221按粉體粒徑分類258

1222按微觀排列分類258

1223按結晶形狀分類259

123納米CaCO3的性質259

1231納米CaCO3的物理性質259

1232納米CaCO3的化學性質261

124納米CaCO3的結構及性能262

1241納米CaCO3的結構特徵262

1242納米CaCO3的性能與特點262

125納米CaCO3生產狀況262

1251國外納米CaCO3生產狀況262

1252國內CaCO3工業生產狀況263

1253納米CaCO3在國民經濟中的地位和作用265

1254納米CaCO3發展三大趨勢267

1255納米CaCO3生產原料268

126納米CaCO3的製備方法272

1261納米CaCO3的生產方法273

1262納米CaCO3生產的典型工藝流程279

1263碳化法的反應機理281

1264影響納米CaCO3粒度的幾個因素282

1265國外納米CaCO3研究現狀283

1266納米CaCO3製備工藝的改進283

127納米CaCO3國內外套用現狀283

1271國內外套用現狀概述283

1272在造紙工業的套用284

1273在橡膠工業的套用285

1274在塑膠中的套用285

1275在印刷油墨中的套用286

1276在塗料工業的套用286

128納米CaCO3的市場前景286

1281市場預測與套用狀況286

1282各套用領域的發展狀況288

第13章納米陶瓷和功能陶瓷產品及新工藝289

131概述289

132納米陶瓷的分類和設計原則290

1321納米陶瓷的分類290

1322納米陶瓷的設計原則291

1323納米陶瓷的性能291

133納米陶瓷的燒結293

134精細陶瓷的分類和特點294

1341精細陶瓷的分類294

1342精細陶瓷的特點294

135功能陶瓷的分類和特點295

1351功能陶瓷的分類295

1352功能陶瓷的特點296

136納米陶瓷和精細功能陶瓷產品工業概況296

1361納米陶瓷的工業概況與產品概況297

1362我國功能陶瓷工業的發展現狀及工業產品概況298

137納米精細和功能陶瓷的製備方法303

1371精細陶瓷的製備方法303

1372納米陶瓷的製備方法305

138納米陶瓷和精細功能陶瓷主要套用領域及前景309

1381納米陶瓷獲得套用的性能309

1382納米陶瓷獲得套用的功能310

1383納米矽基陶瓷粉及其套用發展前景310

1384納米抗菌陶瓷用抗菌劑發展現狀及前景310

1385套用方面有待解決的工藝技術問題311

139納米陶瓷和功能陶瓷生產工藝312

1391Al2O3生物陶瓷生產工藝312

1392納米氮化鋁粉及生產工藝313

1393納米氮化矽及生產工藝315

第14章納米氧化鐵顏料的新工藝321

141概述321

1411納米氧化鐵粉體研究321

1412納米軟磁鐵氧體材料的發展方向322

1413國內生產軟磁鐵氧體的企業與材料的性能322

1414超細αFe2O3工業氧化鐵粉體的市場323

1415目前存在的問題324

142納米氧化鐵粉體工藝研究324

1421氧化鐵粉體工藝路線324

1422納米αFe2O3粉體創新點325

1423研究內容與方案326

1424技術路線與研究方法326

1425納米氧化鐵紅粉體的表面改性研究327

143納米氧化鐵粉體製備327

1431主要原料及儀器327

1432工藝流程327

1433反應原理327

1434製備方法328

1435產品的技術指標328

1436中試研究結果328

144納米氧化鐵粉體表面改性技術332

1441實驗樣品332

1442試劑332

1443實驗設備333

1444測試方法333

1445改性效果評價334

145αFeOOH的微晶合成335

1451αFeOOH的酸法合成335

1452αFeOOH的鹼法合成336

146紡錘形αFe2O3微粒的合成337

147鈷改性氧化鐵磁粉的製備338

1471摻Co的γFe2O3磁粉338

1472包Co氧化鐵磁粉339

148均分散氧化鐵納米微粒340

1481超細氧化鐵黃的合成341

1482濕法製備超細氧化鐵紅顏料的新工藝343

149納米γFe2O3磁粉的研製344

第15章納米抗菌產品及新工藝347

151概論347

1511國外抗菌材料及其套用技術的發展347

1512國內抗菌材料及其套用技術的發展348

152納米抗菌機理及其作用機制349

1521納米抗菌功能材料的抗菌機理349

1522納米抗菌材料的作用機制350

153納米抗菌劑的種類與分類351

1531納米抗菌劑的種類351

1532納米抗菌劑的分類351

154納米抗菌劑及系列納米抗菌產品352

1541納米長效廣譜抗菌劑352

1542納米長效抗菌陶瓷352

1543納米抗菌防霉塗料353

1544納米抗菌塑膠353

1545納米抗菌織物354

1546納米抗菌玻璃354

1547納米光催化抗菌塗層354

1548納米長效滅菌防霉噴劑354

155納米抗菌塗料354

1551納米TiO2的光催化作用機理356

1552納米TiO2的抗菌原理357

1553納米TiO2抗菌塗料358

1554納米抗菌塗料與吸附除味劑360

1555納米負離子健康塗料360

1556納米TiO2在抗菌塗料中的分散穩定性361

1557納米TiO2抗菌塗料的研究363

1558納米淨化塗料367

156納米抗菌材料的製備方法371

1561納米抗菌材料的製備371

1562納米TiO2的表面自清潔372

1563納米TiO2配製納米抗菌塗料374

157納米TiO2抗菌複合塗料376

1571納米TiO2抗菌複合塗料的研究376

1572VOC和綠色功能塗料378

158納米抗菌塗料用納米抗菌劑及套用情況379

1581天然抗菌劑380

1582有機抗菌劑382

1583無機抗菌劑383

159納米抗菌纖維製備工藝及在紡織品中的套用385

1591納米抗菌纖維385

1592工藝路線385

1593生產方法386

1594評價方法386

1595抗菌效果386

1596在紡織品中的套用387

第16章納米塑膠產品及新工藝389

161納米塑膠的性能389

1611高強度和高耐熱性389

1612高阻透性390

1613高阻燃窒息性390

1614增強增韌及耐熱性能390

1615抗老化、耐磨性及透明性能391

1616良好的導電性391

1617納米塑膠的各向異性392

1618納米塑膠的熱力學原理及性能392

1619納米塑膠的加工性能392

162典型的納米塑膠394

1621納米通用塑膠394

1622納米工程塑膠394

1623納米特種工程塑膠395

1624納米功能塑膠395

1625納米纖維增強塑膠397

163納米塑膠的製備方法397

1631插層複合法397

1632溶膠凝膠法399

1633直接分散法400

1634原位聚合法401

1635其他合成方法401

164納米塑膠的研究進展402

1641無機納米塑膠的研究進展402

1642有機納米塑膠的研究進展404

1643金屬納米塑膠的研究進展404

1644納米塑膠材料加工方法的研究方向405

1645可工業化生產的納米塑膠405

165納米塑膠產品及納米塑膠材料性能實例406
1651納米熱固性塑膠產品406
1652納米改性通用塑膠產品408
1653納米工程塑膠產品408
1654納米特種工程塑膠產品409
1655納米塑膠材料性能實例410
166納米抗菌塑膠產品套用實例411
1661納米抗菌塑膠產品套用概況411
1662Conval40B納米抗菌劑產品介紹412
167納米塑膠開發中的問題416
參考文獻419