江蘇檢驗(yàn)檢疫局工業(yè)品中心承擔(dān)的科研課題“改性鈦白粉的表征與功能性應(yīng)用研究”通過鑒定。該課題利用X射線衍射技術(shù)(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子能譜測試(EDS)、紅外光譜(FTIR)分析手段建立了三種常見改性鈦白粉鑒別技術(shù)。

 

       我國是鈦白粉進(jìn)出口大國。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了解決鈦白粉生產(chǎn)中的鈦資源短缺、降低環(huán)境污染、提高鈦白粉資源利用率的問題，傳統(tǒng)的單一鈦白粉已逐漸被改性鈦白粉取代。如何對(duì)改性鈦白粉的成分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征確認(rèn)，已成為質(zhì)檢部門亟須解決的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。

 

        我國鈦白粉工業(yè)的發(fā)展始于上世紀(jì)50年代，1998年以來，受到建筑、涂料、塑料(9680,35.00, 0.36%)、造紙等下游行業(yè)的帶動(dòng)，呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢頭，并成為世界上最大的鈦白粉生產(chǎn)國和消費(fèi)國。2011年，我國鈦白粉年產(chǎn)能已經(jīng)突破200萬噸，預(yù)計(jì)到“十二五”末期，全國鈦白粉年產(chǎn)能將增至500萬噸。

 

       我國鈦白粉進(jìn)出口量較大。2010年我國的鈦白粉進(jìn)口量為269037噸，2010年鈦白粉出口量為266380噸，2011年我國的鈦白粉進(jìn)口量為22860噸，2011年鈦白粉共出口398131噸。

 

       在我國進(jìn)出口的鈦白粉產(chǎn)品中，改性鈦白粉的比例逐步增加。以國家大型全國鈦白粉生產(chǎn)骨干企業(yè)之一——江蘇鎮(zhèn)鈦化工有限公司為例，該公司2011年出口無機(jī)處理的改性鈦白粉及一些有機(jī)處理的改性鈦白粉達(dá)2萬噸以上，占總產(chǎn)量的68%，南京鈦白化工有限公司生產(chǎn)的改性鈦白粉占到總產(chǎn)量80%以上。

 

       2012年2月起，國家質(zhì)檢總局和海關(guān)總署將鈦白粉納入強(qiáng)檢商品行列。而目前我國針對(duì)鈦白粉檢測的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1706-2006《鈦白粉顏料》，僅對(duì)鈦白粉的常規(guī)檢測項(xiàng)目進(jìn)行了規(guī)定，有關(guān)改性鈦白粉的性能表征鑒定檢測規(guī)定空缺。

 

      該課題研究者自己合成了三種最常見的改性鈦白粉進(jìn)行研究，分別是有機(jī)物表面改性鈦白粉、離子摻雜鈦白粉、生物質(zhì)碳負(fù)載鈦白粉，其中離子摻雜鈦白粉分別選取了摻雜鐵和鋅，且每種摻雜鈦白粉分別有0.5%、5%、30%三種不同的濃度，生物質(zhì)碳負(fù)載鈦白粉也分別選取1%、5%、10%、20%四種濃度，并分別用四種方式X射線衍射技術(shù)(XRD)、掃描電子顯微分析(SEM)、電子能譜(EDS)、紅外光譜(FTIR)對(duì)鈦白粉內(nèi)部結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并深入研究不同離子、不同摻雜量和負(fù)載比例的影響，以確定不同改性技術(shù)的納米級(jí)鈦白粉與未改產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)區(qū)別。整個(gè)課題進(jìn)行了一共上百次實(shí)驗(yàn)。

 

       為了提高改性鈦白粉的附加值，本課題在中國科學(xué)院南京土壤所的幫助下，攻克了離子摻雜和生物質(zhì)碳負(fù)載如何對(duì)降解水中農(nóng)藥污染物環(huán)丙氨嗪產(chǎn)生影響這個(gè)難題，又研究了不同改性技術(shù)的鈦白粉在凈化環(huán)境和改善涂料性能中的應(yīng)用。

 

該課題研究項(xiàng)目中所建立的改性鈦白粉的表征方法主要包括X射線衍射技術(shù)(XRD)(XRD)、掃描電子顯微分析(SEM)、電子能譜(EDS)、紅外光譜(FTIR)四種測試手段，并對(duì)每種測試手段在不同改性技術(shù)上的表征應(yīng)用進(jìn)行了分析，對(duì)工廠和企業(yè)在對(duì)改性鈦白粉的鑒別上具有較強(qiáng)的理論指導(dǎo)和實(shí)用意義，已在江蘇部分鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)中進(jìn)行了推廣應(yīng)用;江蘇鎮(zhèn)鈦化工有限公司已打算引入相關(guān)鑒別技術(shù)用于改性鈦白粉生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制，這將大大提高企業(yè)質(zhì)控的準(zhǔn)確性和可靠性。

 

目前進(jìn)出口鈦白粉中大部分為改性鈦白粉，改性鈦白粉的價(jià)格往往高于未改性鈦白粉，而這一鑒別技術(shù)的建立有利于對(duì)改性鈦白粉的判定，杜絕以假亂真的現(xiàn)象等。

 

該課題中研究的改性鈦白粉在涂料、降解有機(jī)污染物方面的應(yīng)用，對(duì)幫助鈦白粉企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，增加鈦白粉的附加值，擴(kuò)展鈦白粉的應(yīng)用領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的應(yīng)用指導(dǎo)性，具有一定的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。