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内容简介
纳米二氧化钛（TiO2）因具有良好的光催化特性、耐化学腐蚀性和热稳定性，被广泛用于涂料、废水处理、杀菌、化妆品、食品添加剂和生物医用陶瓷材料等与日常生活紧密相关的领域。因此，其将不可避免地进入环境和生态系统中引起相应的生物学效应（毒理学）。从流行病学调查和实验研究两方面，综述了纳米TiO2对生物体（皮肤、肺、肝、肾和脑的损伤）、细胞（细胞膜、细胞生长和凋亡）和生态系统的影响，探讨了其毒性产生的可能机制．为建立纳米TiO2的环境健康安全暴露评价体系（包括暴露途径和安全暴露剂量等）；制定纳米材料环境安全性评估方法和评估标准提供参考依据，指导纳米TiO2的安全生产和合理使用。促进纳米技术的健康、安全和可持续发展。
目录
《纳米科学与技术》丛书序
前言
第1章 二氧化钛纳米材料的应用领域
1.1 钛白工业的发展
1.1.1钛资源储量
1.1.2 生产现状
1.2 二氧化钛纳米材料光催化特性的应用
1.2.1 二氧化钛纳米材料光催化机理
1.2.2 污水治理
1.2.3 气体净化
1.2.4 抗菌杀菌
1.3 二氧化钛纳米材料紫外吸收特性的应用
1.3.1 二氧化钛纳米材料紫外吸收机理
1.3.2 化妆品
1.3.3 塑料
1.3.4 玻壳
1.3.5 耐候颜料
1.4 二氧化钛纳米材料亲水性的应用
1.4.1 亲水性及疏水性机理
1.4.2 亲水性和疏水性的应用
1.5 二氧化钛纳米材料的其他应用
1.5.1 国防领域
1.5.2 特殊颜料
1.5.3 染料敏化电池
参考文献
第2章 二氧化钛纳米材料的生产制备方法
2.1 二氧化钛的生产现状
2.2 二氧化钛的工业生产技术
2.2.1 硫酸法
2.2.2 氯化法
2.2.3 盐酸法
2.3 二氧化钛纳米材料的制备
2.3.1 气相法
2.3.2 液相法
2.3.3 固相法
2.4 二氧化钛成膜工艺
2.4.1溶胶凝胶法
2.4.2 沉积法
2.4.3 其他方法
参考文献
第3章 二氧化钛纳米材料的特性与表征
3.1 二氧化钛纳米材料的特性
3.1.1 超微性
3.1.2 光催化活性
3.1.3 紫外吸收性
3.1.4 生物效应
3.2 二氧化钛纳米材料的表征
3.2.1 X射线荧光分析与电感耦合等离子体质谱分析
3.2.2 激光粒度分析法与小角X射线散射
3.2.3 电子显微镜
3.2.4 X射线衍射及电子衍射
3.2.5 扫描探针技术
3.2.6 电子能谱
3.2.7 振动谱
3.2.8 紫外可见光谱
3.2.9 电子顺磁共振
3.2.10 比表面积测定
3.2.11 电场诱导表面光电压谱
3.2.12 荧光光谱
3.2.13 红外光谱
3.2.14 光电流谱
3.2.15 表面羟基含量的测定
3.2.16 热重一差热分析
3.2.17 差示扫描量热法
3.2.18 纳米粒表面电性能检测
……
第4章 二氧化钛纳米材料的流行病学研究
第5章 二氧化钛纳米材料的暴露途径
第6章 二氧化钛纳米材料与生物体的相互作用及其与纳米特性的相关性
第7章 二氧化钛纳米材料对皮肤的作用
第8章 二氧化钛纳米材料的细胞生物学效应及其与纳米特性的相关性
第9章 组织工程中的纳米二氧化钛
第10章 二氧化钛纳米材料的生态环境效应
第11章 二氧化钛纳米材料的修饰与安全应用
索引
彩图
摘要与插图
3．2二氧化钛纳米材料的表征纳米材料的纯度、物理化学性能、表面性能及其微观结构特征参数在研究纳米才料与生物体的相互作用中有着重要的作用。这些特征参数与材料的组成和拦能之间的关系为预测材料在生物体内的行为及判断其与生物环境的相互作用、卜用方式提供了依据。因此，研究纳米材料微观结构的表征对认识纳米材料的特、推动纳米材料的应用有着重要的意义。纳米材料的检测与表征技术涉及单一女束与场结合的各种分析手段，这些微束包括光子、电子、中子、离子束，场包括热、、声、磁场，结合指发射（激发）、散射、吸收、光电离。目前，发展纳米材料的检测表征技术有两条重要途径：一是创新技术，建立新原理、新方法；二是对传统分析术的改造。对纳米材料进行表征主要涉及表征其纯度、粒度分布、形状、表面电、表面成分及价态、比表面积和分散状态及结构检测等‘*”。
纳米科技的飞速发展对纳米材料的表征和测量提出了迫切的要求，如何去表纳米材料摆到了纳米测量科学的面前。白1984年Binning和Rot、rcr先研制扫描隧道显微镜（STM）以来，人们在纳米级、原子级水平上研究物质有了飞快进展。基于纳米表征的有力手段一一扫描探针显微镜（SPM）技术的STM、原子显微镜（AFM）和分子力显微镜（MFM）等已发展成为商品。对纳米颗粒粒径及（分布、形态、比表面积和微结构的分析技术已曰趋成熟，主要的表征分析手段有力态／静态激光光散射（LCS／DCS）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨电子显微镜HR：EM）、STM、AFM、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（RS）和比表面测试仪等，其’LCS／DCS是近年来发展起来的一种表征纳米颗粒粒径的方法。在电子与光子乏分析技术中应用较多的是俄歇电子能谱法（八ES）、X射线光电子能谱法（XPS）、旨量色散光谱法（EDX）等，前两者可应用于显微分析和深度剖面分析，后者则准确地给出纳米微区化学成分及价电子的结构的信息。此外，还有紫外线电子谱（UPS）、电子束激光散射法以及电子能量损失谱法（EELS）等。在显微分析技术中，应用较多的是电子显微技术，包括了EM、扫描电子显微镜（SEM），其分辨率可状到O．11nITI，主要用来分析纳米材料如纳米微球、纳米管和纳米棒等的微结构。几种显微镜技术的性能比较见表3．2。其他分析技术有低能电子与离子投影显微技术和电子全息摄影技术和X射线显微技术等。较有前途的两种显微成像技术是光电子散射显微技术（PEEM）和低能电子显做法（LEEM）。隧道扫描显微技术、原子力显微技术、光学近场扫描显微技术，其他还有光能扫描显微技术、磁力显微技术、扫描场发射电子显微技术、光子旋转扫描显微技术（PSTM）及自转扫描能谱分析法等都属于扫描探针技术，它们是纳米测量的核心技术，其中AFM技术可获得0．11nin的横向分辨率和0．10nm的纵向分辨率，已成为表面分析领域中用的显微分析方法。测量粗糙度方面的方法有激光干涉测量技术、表面增强拉曼光谱仪（SERS）和电子顺磁共振仪（EPR）等。根据所测对象的不同，在研究和实际操作中把多种仪器设备加以组合，可得到满意的结果。随着科学的进步，新的表征手段不断涌现，人类对微观结构的认识也不断深化，必将进一步推动社会的进步，浩福于人类。
……