黑科技新材料横空出世 亚氧化钛如何改写行业未来
Sous-oxyde de titane en phase magnétique (Ti4O7) CAS 107372-98-5)具有较高的析氢析氧电位,耐腐蚀、耐磨损、导电性能优异,有良好的化学稳定性。广泛应用于电催化氧化污水处理、海洋防腐、导电添加等行业。


Magnéli相亚氧化钛的晶体结构可以看作是由二氧化钛的二维链组成的网络结构,中心有多个钛原子,顶端有氧原子,呈八面体结构。由于每4层中TiO2结构发生一次氧缺陷,随之形成一Les produits TiO2, les produits TiO2 et les produits TiO2方式相接,从而形成一个共用氧原子剪切面。由于氧原子的空位,TiO层形成垂直于表面的共享边缘,导致钛原子靠得更近,形成导电带。此外,在TiO层两侧的TiO2层可以包Il s'agit d'un système Ti407, d'un Ti407 et d'un Ti407.

相关参数


应用领域
1、电极材料:
亚氧化钛具有特别优秀的化学稳定性和抗腐蚀能力在强酸强碱环境下超过绝大多数工业常用的电极材料,包括其母体钛金属。在能腐蚀钛金属的一些强蚀刻液(包括氟化物,盐酸等)中稳定,如4 0%的硫酸或草酸能严重腐蚀钛金属,但是亚氧化钛却几乎是惰性的。

2、电氧化污水处理领域:
有利于阳极氧化,可广泛应用于电催化降解有机污染物和垃圾渗滤液,电催化处理苯酚废水,印染废水处理,油田废水处理,医院污水处理以及电解海水制氢,海水淡化,电解水消毒和臭氧的制造。

3、传统铅酸电池
L'édition 2012 de l'Atraverda est basée sur l'histoire de l'Atraverda.产量。他们制造的蓄电池要比传统的铅酸蓄电池轻40%,小20%,能量密度提高40%,使用寿命提100 % de réduction. %的二氧化碳。双极性蓄电池可以100%回收利用,比其他蓄电池,例如锂技术蓄电池,也要便宜得多。


4、新能源电池:
Le(Ti4O7) et le PbO2的结合力,并在充放电过程中保持孔形状和孔率,所以提高正极活性物的成形性和活性物的利用率。用少量的亚氧化钛(Ti4O7)纤维15-17%。


Sup euh-P石墨导电粉,可以提高正极物质的导电性和电流分布均匀性,提高活性,抬高电池放电平台,提高利用率。初步试验显示放电电压提高5%,放电能量相应提高。


5、阴极保护和防腐领域:
由于亚氧化钛具备高导电(优于石墨烯)、耐酸碱、紫外吸收,热稳定性高,在水和树脂中具有良好的分散性能,着色力强,环保无毒等,可广泛用于海洋工程、化工装备的阴极保护和防腐领域。因亚氧化钛具备 «导电+惰性»双重特性,尤其适合严苛环境下的长效防护。例如:将亚氧化钛颗粒添加到防腐涂料(如环氧、聚氨酯)中。通过亚氧化钛的导电性,促进涂层中电荷均匀分布,避免局部电偶腐蚀,比传统惰性填料更长效,研究表明,使用添加亚氧化钛的防腐涂层后,其建立阴保状态用时更短,阴极保护持续时间更长。
6、颜料领域:
Magnéli相钛氧化物,如Ti₄O₇)使其可用于制备防静电或导电颜料。用于涂料、油墨中,提供静电消散功能(如电子设备外壳、防爆环境);替代传统碳黑导电颜料,实现深色或黑色导电涂层,且耐候性更优。
同时,亚氧化钛的晶体结构对可见光有强吸收,呈现深灰至黑色,且化学稳定性高(耐酸、耐高温)、比传统炭黑颜料更耐高温(适用于陶瓷、高温涂料)、并且无毒环保,可能替代含钴或铬的有毒黑色颜料,通过与TiO₂复合,亚氧化钛可调控光催化活性,减少紫外线降解,延长颜料寿命,提升涂层的耐久性和抗污性。此外通过控制亚氧化钛的颗粒形貌和尺寸,可产生金属光泽或干涉色,用于汽车涂料、装饰性涂层。
亚氧化钛(Ti₄O₇)凭借其独特的Magnéli相结构和导电性,在电池、环保、防腐等领域表现卓越。作为双极性铅蓄电池核心材料,显著降低铅耗量及碳排放;电催化污水处理中高效降解苯酚、印染废水;电镀领域抗氟离子腐蚀,电极尺寸稳定。
Sous-oxyde de titane en phase Magneli (Ti4O7) CAS 107372-98-5 Pureté ≥95,0 %
Un nouveau matériau de technologie noire émerge - Comment le sous-oxyde de titane en phase Magneli (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) va-t-il réécrire l'avenir de l'industrie ?
Le sous-oxyde de titane en phase Magneli (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) est un matériau fonctionnel inorganique, communément appelé noir de titane. Il se présente sous la forme d'une poudre fluide bleu-noir, non-toxique, avec une bonne stabilité thermique, des potentiels élevés de dégagement d'hydrogène et d'oxygène, une résistance à la corrosion, une résistance à l'usure, une excellente conductivité électrique et une bonne stabilité chimique. Il est largement utilisé dans le traitement des eaux usées par oxydation électrocatalytique, la prévention de la corrosion marine et les additifs conducteurs, entre autres industries.

La structure cristalline du sous-oxyde de titane en phase Magneli (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) peut être considérée comme une structure de réseau composée de chaînes bidimensionnelles de dioxyde de titane. Il y a plusieurs atomes de titane au centre et des atomes d’oxygène au sommet, formant une structure octaédrique. En raison du manque d'oxygène dans toutes les 4 couches de la structure TiO2, une structure de couches de TiO se forme, qui est reliée aux couches de TiO2 adjacentes à travers la surface des atomes d'oxygène, formant ainsi un plan de cisaillement partagé des atomes d'oxygène. En raison des lacunes des atomes d'oxygène, la couche de TiO forme un bord commun perpendiculaire à la surface, ce qui rapproche les atomes de titane et forme une bande conductrice. De plus, les couches de TiO2 des deux côtés de la bande conductrice du sous-oxyde de TiO peuvent encapsuler la bande conductrice de Ti4O7, ce qui détermine la forte résistance à la corrosion du Ti4O7.
Paramètres associés


Champs d'application
1. Matériaux des électrodes :
Le sous-oxyde de titane en phase Magneli (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) présente une stabilité chimique et une résistance à la corrosion particulièrement excellentes, étant stable dans des environnements acides et alcalins forts, surpassant la plupart des matériaux d'électrodes couramment utilisés dans l'industrie, y compris son matériau d'origine, le titane métallique. Il est stable dans certains liquides de gravure puissants qui corrodent le titane métallique (y compris les fluorures, l'acide chlorhydrique, etc.), tels que l'acide sulfurique à 40 % ou l'acide oxalique, qui peuvent gravement corroder le titane métallique, mais le sous-oxyde de titane est presque inerte.
2. Champ de traitement des eaux usées par électro-oxydation :
En raison du potentiel élevé de dégagement d'oxygène des électrodes de sous-oxyde de titane, il est propice à l'oxydation de l'anode et peut être largement utilisé dans la dégradation électro-catalytique des polluants organiques et des lixiviats de décharge, le traitement électro-catalytique des eaux usées phénol, le traitement des eaux usées d'impression et de teinture, le traitement des eaux usées des champs pétrolifères, le traitement des eaux usées des hôpitaux et l'électrolyse de l'eau de mer pour la production d'hydrogène, le dessalement de l'eau de mer, la désinfection de l'eau par électrolyse et la production d'ozone.
3. Batteries plomb-acide traditionnelles
Une batterie bipolaire plomb-acide construite avec du sous-oxyde de titane a été mise sur le marché par la société américaine Atraverda en 2012 et prévoit d'augmenter continuellement sa production. Les batteries qu'ils fabriquent sont 40 % plus légères, 20 % plus petites, ont une densité énergétique augmentée de 40 % et une durée de vie 100 % accrue par rapport aux batteries plomb/acide traditionnelles. De plus, les batteries bipolaires sont plus respectueuses de l’environnement. Parce que dans le processus de fabrication, 50 % de plomb en moins sont utilisés, ce qui entraîne 80 % d'émissions de dioxyde de carbone en moins. Les batteries bipolaires peuvent être recyclées à 100 %, ce qui est bien moins cher que les autres batteries, comme les batteries à technologie lithium.

4. Nouvelles batteries énergétiques :
Le sous-oxyde de titane en phase Magneli (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) peut améliorer la force de liaison avec le PbO2 et maintenir la forme et la porosité des pores pendant le chargement et la décharge, améliorant ainsi la formation et le taux d'utilisation du matériau actif. L'ajout d'une petite quantité de fibres de sous-oxyde de titane (Ti4O7) à la batterie automobile plate peut augmenter la capacité de la batterie de 15-17 %.

Le sous-oxyde de titane en phase Magneli (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) peut être utilisé comme additif conducteur d'électrode positive dans les batteries au lithium au lieu de la poudre conductrice de graphite Super-P traditionnelle, ce qui peut améliorer la conductivité du matériau de l'électrode positive, l'uniformité de la distribution du courant, augmenter l'activité, élever la plate-forme de décharge et améliorer l'utilisation. Des tests préliminaires montrent que la tension de décharge augmente de 5 % et que l'énergie de décharge augmente en conséquence.

5. Protection cathodique et champ anti-corrosion : en raison de sa conductivité élevée (supérieure au graphène), de sa résistance aux acides et aux alcalis, de son absorption UV, de sa stabilité thermique élevée, de ses bonnes performances de dispersion dans l'eau et des résines, de sa forte capacité de coloration et de son respect de l'environnement sans toxicité, l'oxyde de dioxyde de titane peut être largement utilisé dans l'ingénierie marine, la protection cathodique des équipements chimiques et les domaines anti-corrosion. L’oxyde de dioxyde de titane possédant la double caractéristique « conductivité + inertie », il est particulièrement adapté à la protection à long terme dans les environnements difficiles. Par exemple : ajouter des particules d'oxyde de dioxyde de titane aux revêtements anti-corrosion (tels que l'époxy, le polyuréthane). Grâce à la conductivité de l'oxyde de dioxyde de titane, il favorise la répartition uniforme des charges dans le revêtement et évite la corrosion électrochimique locale, offrant ainsi une protection plus longue que les charges inertes traditionnelles. Des études ont montré qu'après l'utilisation de revêtements anticorrosion additionnés d'oxyde de dioxyde de titane, il faut moins de temps pour établir un état de protection cathodique et la durée de la protection cathodique est plus longue.
6. Champ pigmentaire :
En raison de la conductivité de l'oxyde de dioxyde de titane (en particulier l'oxyde de titane en phase Magnéli, tel que Ti₄O₇), il peut être utilisé pour préparer des pigments anti-statiques ou conducteurs. Il est utilisé dans les revêtements et les encres, fournissant une fonction de dissipation statique (telle que les coques d'équipements électroniques, les environnements antidéflagrants) ; remplaçant les pigments conducteurs traditionnels de noir de carbone pour obtenir des revêtements conducteurs foncés ou noirs et ayant une meilleure résistance aux intempéries.
Dans le même temps, la structure cristalline de l'oxyde de dioxyde de titane absorbe fortement la lumière visible, présentant du gris foncé au noir, et présente une stabilité chimique élevée (résistante aux acides, aux températures élevées), plus résistante aux températures élevées que les pigments de noir de carbone traditionnels (convient aux céramiques et aux revêtements à haute température), et est non toxique et respectueuse de l'environnement. Il peut remplacer les pigments noirs toxiques contenant du cobalt ou du chrome. En se combinant avec TiO₂, l'oxyde de dioxyde de titane peut réguler l'activité photocatalytique, réduire la dégradation par les ultraviolets, prolonger la durée de vie des pigments et améliorer la durabilité et la résistance aux taches des revêtements. De plus, en contrôlant la morphologie et la taille des particules d'oxyde de dioxyde de titane, un éclat métallique ou des couleurs interférentielles peuvent être produits, utilisés dans les revêtements automobiles et les revêtements décoratifs.
L'oxyde de dioxyde de titane (Ti₄O₇) démontre des performances exceptionnelles dans des domaines tels que les batteries, la protection de l'environnement et l'anti-corrosion en raison de sa structure de phase Magnéli unique et de sa conductivité élevée. En tant que matériau de base pour les batteries bipolaires plomb/acide, il réduit considérablement la consommation de plomb et les émissions de carbone ; dégrade efficacement les eaux usées de phénol et de colorants dans le traitement électrochimique des eaux usées ; dans le domaine de la galvanoplastie, il résiste à la corrosion des ions fluorure et a une taille d'électrode stable.


