氧化钛的应用和危害性

氧化钛，英文名为Titanium oxide，常温常压下为白色固体粉末，自然存在于钛矿和金红石等钛矿石中，具有无毒、的不透明性、白度和光亮度，被认为是现今世界上性能的一种白色颜料。氧化钛是一种无机化学品，用作染料以帮助产品达到一定的外观，包括美白产品。一些专家和出版物将其描述为类似于在将颜色添加到食物之前使用的“油漆底漆”，以使产品具有均匀的光泽。氧化钛颗粒有助于光的散射和反射，正因为如此，我们经常将它用作美白剂。这种化学物质还存在于常见的家用和工业产品中，例如油漆、涂料、粘合剂、纸张、塑料和橡胶、印刷油墨、涂层织物和纺织品以及陶瓷。

图1 氧化钛的性状图

性质

研究认为在光照条件下，氧化钛表面的超亲水性起因于其表面结构的变化，在紫外光照射下，氧化钛的价带电子被激发到导带，电子和空穴向其表面迁移，在表面生成电子空穴对，电子与钛反应，空穴则与表面桥氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。此时，空气中的水解离吸附在氧空位中，成为化学吸附水，化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层。相对于其它半导体半金属材料的金属氧化物，氧化钛中钛氧键的极性较大，表面吸附的水因极化发生解离，容易形成羟基。这种表面羟基可提高其作为吸附剂及各种单体的性能，为表面改性提供方便。

应用

氧化钛粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业，是一种常用的工业生产基础原料，在涂料，造纸，食品以及金属制品的生产过程中都有一定的应用。在涂料工业中，氧化钛可作为白色颜料和瓷器釉药。此外，氧化钛用作造纸工业的涂料和填料以改进纸张的可印性和不透明度。在冶炼工业中，该物质可用作制海绵钛、钛铁合金、硬质合金等；另外，该化学品还可用于制绝缘体、电焊条、搪瓷等。氧化钛具有半导体的性能，它的电导率随温度的上升而迅速增加，而且对缺氧也非常敏感，金红石型氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要，该工业领域利用上述特性，生产陶瓷电容器等电子元器件。氧化钛是一种半导体，其粒径较小，比表面积大，疏松多孔，表面粗糙，在染料敏化太阳能电池的光阳极材料有广泛应用，广大研究者以氧化钛为原型，对其进行水热法、静电纺丝法等多种方法进行改性，同时使用金属物质、无机物等掺杂反应制备性能优异的光阳极，以此组装成染料敏化太阳能电池。需要说明的是该化学品还可用作防晒霜中的紫外线过滤成分，通过阻止吸收可能导致晒伤和癌症的紫外线来帮助保护人的皮肤，它在我们的环境中无处不在。 [1-2]

危害性

对氧化钛最常见的担忧之一是它可能是一种致癌剂，癌症和该物质之间的联系可以追溯到1985 年的一项研究，当时大鼠在两年内暴露于高浓度的氧化钛，导致肺癌。然而，并非所有专家都相信这项研究。国际癌症研究机构于2006年发表的另一项研究表明，没有足够的证据表明氧化钛会导致癌症。然而，该研究还将这种成分归类为潜在的人类致癌物。有一些证据表明摄入的氧化钛不会完全排出体外。2015 年对动物研究和一些人体研究的回顾表明，二氧化钛会被吸收到血液中并使其他器官受到损害。最终，大多数专家建议适度，因为该物质通常存在于加工食品中，这些食品本身就有健康风险。 其他专家表示，目前还没有确凿的证据表明该化学品在摄入后对人体有害。研究引用了使用高剂量产品发现的健康危害，通常不会在食物中看到较高剂量。因此，适度选择彩虹糖不仅可预防氧化钛中毒也可预防肥胖。[3]

参考文献

[1] 宋承辉,刘希真.二氧化钛光催化氧化机理及杀菌效果[J].中国消毒学杂志, 2001, 18(3):5.

[2] 孙晓君,蔡伟民,井立强,等.二氧化钛半导体光催化技术研究进展[J].哈尔滨工业大学学报, 2001,33(4):8.

[3] 中塑在线.欧洲正式提出将钛白粉列为潜在致癌物质[J].工程塑料应用, 2017, 45(007):23.