石墨烯-二氧化钛复合粉体是将石墨烯与二氧化钛通过一定的技术手段复合在一起形成的新型材料。其中,石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维纳米材料,具有良好的导电性、导热性和力学性能等。
二氧化钛是一种广泛使用的光催化剂,具有化学性质稳定、催化活性高、价格便宜、容易制备和无毒等优点,但存在光生载流子复合率高、对可见光响应较弱等不足。将二者复合后,石墨烯可以有效促进二氧化钛光生载流子的分离,提高其光催化效率,同时还能拓宽其光吸收范围,使复合材料在光催化、能源、环境等领域具有更优异的性能和广泛的应用前景。
石墨烯-二氧化钛复合粉体一般应用于以下行业:
光催化领域:可用于光催化降解有机污染物、净化空气和水等。例如,在污水处理中,能将水中的有机污染物分解为无害的二氧化碳和水。
能源领域:在太阳能电池中,可作为光阳极材料,提高电池的光电转换效率;也可用于制备超级电容器,提升其储能性能。
环境领域:作为空气净化材料,能够去除空气中的有害气体,如甲醛、苯等;还可用于自清洁涂层,使物体表面具有抗污、自清洁的特性。
那艾仪器喷雾干燥机制备石墨烯-二氧化钛复合粉体的案例:
浙江大学采用乙醇体系喷雾干燥制备石墨烯-二氧化钛复合颗粒。通过上海那艾仪器的小型闭路循环喷雾干燥机,利用其双流体雾化器 + 动态温控送风系统,以及自主开发的智能软件,实时调整雾化压力、进料速率等参数,成功将复合颗粒的比表面积稳定在 420m²/g 以上,光催化效率提升 3 倍,突破了纳米材料团聚技术瓶颈。
科研团队先通过一系列反应制备出氧化石墨烯-二氧化钛复合纳米材料的溶液,包括水热反应、超声波化学反应等。然后将反应后的溶液放置在那艾小型喷雾干燥机中干燥,设置进风温度、水分蒸发量、出风温度、功率等参数,最终获得 tio2 纳米粒子在氧化石墨烯片层均匀分布且牢固结合的复合纳米材料粉末,解决了传统方法中纳米粒子易团聚和分散不匀的问题,使复合材料在纺织服装、家纺、环境、日用化工、生物医疗等领域具有更优的应用性能。
新材料企业在生产石墨烯-二氧化钛复合粉体时,采用那艾离心喷雾干燥设备。首先将按一定比例混合好的石墨烯和二氧化钛前驱体溶液加入到喷雾干燥机的进料罐中,通过高速离心雾化器将溶液喷成雾状,使其与热空气充分接触,在极短时间内干燥成粉体。该企业通过优化喷雾干燥工艺参数,如进风温度、雾化压力、进料速度等,实现了石墨烯-二氧化钛复合粉体的产业化生产,产品质量稳定,在光催化环保材料市场上具有很强的竞争力,广泛应用于室内空气净化和工业废水处理等领域。