納米級二氧化鈦，亦稱鈦白粉。直徑在100納米以下，產品外觀為白色疏松粉末。納米TiO2具有十分寶貴的光學性質，在汽車工業及諸多領域都顯示出美好的發展前景。納米TiO2還具有很高的化學穩定性、熱穩定性、無毒性、超親水性、非遷移性，殺菌功能，且完全可以與食品接觸，所以被廣泛應用于抗紫外材料、紡織、光催化觸媒、自潔玻璃、防曬霜、涂料、油墨、食品包裝材料、造紙工業、航天工業中、鋰電池中。
微波加熱有致熱與非致熱兩種效應。微波輻射除了存在“致熱效應”
外，還存在著直接作用于反應分子而引起的特殊的“非致熱效應”，由于微波頻率與分子轉動頻率相近，微波被極性分子吸收時，可與分子平動能發生自由交換，降低反應活化能，加快合成速度、提高平衡轉化率、減少副產物、改變立體選擇性等效應，從而促進了反應進程，即所謂的“特殊效應”或“非致熱效應”。
微波水熱法是把傳統的水熱合成法與微波場結合起來的一種新方法。其基本原理是利用微波場作為熱源，反應介質在特制的能通過微波場的耐壓反應釜中進行反應，通過微波加熱創造一個高溫高壓反應環境，使通常難溶或者不溶的物質溶解并且重結晶，再經過分離和熱處理得到產物。由于在高溫高壓條件下，介質水處于臨界狀態，反應物在水中的物性和化學反應性能都有很大改變，因此制備反應是在非理想、非平衡狀態下進行的，其反應過程和機理也與常態下反應有很大的差異，反應的活性得到大大提高。在微波加熱條件下，瞬間可使整個反應體系溫度達到結晶化溫度，極大地加速了合成與晶化的速度。對于凝膠反應，沉淀凝膠可快速溶解并均勻成核，迅速達到過飽和，縮短了結晶化時間。另外微波水熱法具有可操作性和可調變性，有利于低價態、中間態與特殊價態化合物的生成，并能均勻地進行離子摻雜。
以四氯化鈦為原料，加入聚丙烯酸（PAA）為表面修飾劑，采用微波水熱法可成功制備了納米TiO2。其中聚丙烯酸（PAA）的加入量為比15%。反應物經混合后置于微波消解儀MDS-6G系統反應罐中，在微波加熱到180℃后，反應30min，得到的產物粒徑均勻超細，晶化度高，比表面積大，催化活性高，進行一定的熱處理，得到平均粒徑為10nm 的納米TiO2 粉體。常規水熱需8小時，而且相對結果差。該實驗結果表明，作為外加場引入的微波能顯著提高反應速度，得到更理想的產品。
采用微波輻射與水熱法相結合的微波水熱法是一種新型制備方法。作為外加場引入的微波能使溶液在很短的時間被均勻的加熱，大大消除了溫度梯度的影響，同時有可能使沉淀相在瞬間萌發成核，TiO2 膠體顆粒迅速地發生晶化，從而獲得粒徑均勻的超細納米TiO2 粉體。
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