氧化钛（化学式TiO₂，又称二氧化钛）是一种兼具无机材料稳定性与特殊功能特性的明星材料，凭借优异的半导体特性、高化学稳定性、低成本及环境友好等优势，成为科研与产业界的重点关注对象。从微观结构来看，它主要存在锐钛矿型、金红石型和板钛矿型三类晶体结构，其中锐钛矿型光催化活性突出，金红石型耐候性更强，两者在工业领域应用最为广泛；当粒径达到纳米量级时，还会展现出量子尺寸效应、表面效应等独特性能，进一步拓展了应用边界。

如今氧化钛的应用已渗透到多个核心行业，形成了传统领域与新兴领域协同发展的格局。在涂料与建材行业，它是功能性涂料的核心原料，可赋予涂层自清洁、抗紫外线、抗菌等特性，在绿色建筑政策驱动下，高端功能性涂料对氧化钛的需求持续增长，占比达行业总需求的45%左右。新能源领域是其增长最快的赛道之一，在锂电池中，氧化钛可作为正极涂层或负极添加剂，抑制材料体积膨胀、提升循环寿命，随着新能源汽车与储能行业的爆发，相关需求年均增速超15%；同时它也是钙钛矿太阳能电池的关键电子传输层材料，能显著提升电池效率与稳定性。在环保治理领域，氧化钛的光催化特性使其成为水污染、空气污染治理的核心材料，可高效降解有机污染物、去除重金属离子，氮掺杂氧化钛甚至能实现水分解制氢，助力绿色能源生产。此外，它还广泛应用于化妆品（防晒剂）、生物医药（药物递送、抗菌材料）、汽车尾气处理（脱硝催化剂）等领域，市场规模持续扩张，2024年全球纳米氧化钛市场规模已达104亿美元。

在氧化钛的工业化制备中，喷雾干燥技术因能精准控制产品粒径、形貌及性能，且具备规模化生产优势而被广泛采用。其中，离心式、气流式（含超声喷雾）等喷雾干燥设备因适配性更强，成为高端氧化钛制备的主流选择，以下为三个典型那艾仪器喷雾干燥机制备案例。

第一个案例是某公司采用模板辅助离心喷雾干燥工艺制备TiO₂基空心微球，用于高端光催化涂料。该工艺以钛酸四丁酯为前驱体，添加有机化合物作为牺牲模板，先将两者按特定比例混合制备成固含量15%的前驱体溶液，经高速离心雾化器雾化成1-100μm的微小液滴。干燥塔进风温度设定为220℃，出风温度控制在85℃，液滴在热气流中快速完成溶剂蒸发与初步成型，随后进入煅烧炉在550℃下煅烧2小时，去除模板并形成晶相结构。为提升光催化性能，公司还在前驱体中掺杂3mol%的WO₃，最终制备的TiO₂/WO₃空心微球呈现异质结构，兼具锐钛矿相和TiO₂(B)相，比表面积达86m²/g，在紫外光照射下对亚甲基蓝的降解效率接近商用P25纳米颗粒。将其融入丙烯酸涂料后，不仅保持了优异的污染物降解能力，还避免了传统纳米氧化钛导致的涂料粘结剂光降解问题，显著提升了涂层稳定性。

第二个案例是某公司采用超声喷雾热解技术制备TiO₂-CuO异质结构薄膜，适配药物降解与太阳能电池应用场景。该工艺以钛酸四异丙酯和氯化铜为前驱体，分别制备乙醇体系的TiO₂溶液和水溶液的CuO溶液，再按50:50的体积比混合，添加乙酰丙酮作为稳定剂调控溶液稳定性。采用频率1.7MHz的超声雾化器将前驱体溶液雾化，以氮气为载体气体，控制气流速度为0.5L/min，将雾滴输送至预热至450℃的玻璃基板表面。雾滴在基板上快速完成热解、反应与成膜，形成均匀的TiO₂-CuO异质结构薄膜。经表征，该薄膜的禁带宽度为1.47eV，兼具两者的光电特性，在太阳光照射下，3小时内对 Rifampicin（利福平）抗生素的降解率接近99%；同时该薄膜作为太阳能电池吸收层时，模拟光电转换效率可达22.5%，展现出在环保与新能源领域的双重应用潜力。工艺过程中，公司通过精准调控前驱体浓度、雾化频率和基板温度，实现了薄膜厚度与成分的精准控制，为规模化生产奠定了基础。

第三个案例是某公司采用离心喷雾干燥工艺制备脱硝专用30纳米氧化钛粉体，适配电厂、化工行业烟气治理需求。工艺以钛（氧）氯酸为前驱体，添加羧酸类化合物作为分散剂，制备成固含量20%的前驱体溶液，经两级水解处理提升溶液均匀性——先将溶液在98℃下加热水解1小时，冷却后与适量钛（氧）氯酸和羧酸盐混合，再次在98℃下加热水解2小时。随后将水解后的浆料送入离心喷雾干燥机，设定雾化转速为20000r/min，进风温度200℃，出风温度80℃，在热气流作用下完成干燥成型，最后经600℃煅烧1.5小时获得成品。该工艺制备的氧化钛粉体平均粒径30nm，D50范围15-200nm，非晶成分含量低于7%，具备高亲水性和大比表面积（经煅烧后仍保持65m²/g）。在实际应用中，该粉体作为脱硝催化剂载体，能显著提升催化剂的吸附能力与催化活性，有效降低电厂锅炉、炼焦厂等场景的氮氧化物排放，且高温使用后性能稳定，无二次污染风险。公司通过优化水解条件与喷雾干燥参数，成功解决了纳米粉体易团聚的问题，产品合格率达99%以上，满足工业化脱硝需求。

从多元应用到精准制备，氧化钛的产业价值不断被挖掘，而喷雾干燥技术凭借灵活的工艺调控能力，成为实现其功能化、规模化生产的关键支撑。随着新能源、环保等领域的需求升级，氧化钛的制备技术也将向更高效、更精准的方向发展，进一步拓展其应用边界。