高温马弗炉是进行煅烧的关键设备。这种热处理是将干燥的沉淀物置于约400°C的强热下，持续约两小时。这是将原材料化学前驱体转化为功能性二氧化钛（TiO2）纳米颗粒的决定性步骤。
马弗炉驱动了从无定形状态到特定晶体结构的必要相变。此过程对于释放高性能皮革应用所需的光催化活性和化学稳定性是强制性的。
热处理的机制
实现相变
在进入马弗炉之前，TiO2前驱体处于无定形状态。在这种形式下，材料缺乏先进应用所需的明确内部结构。
马弗炉的高温提供了重组原子结构所需的能量。这会将无定形材料转化为稳定的晶相，特别是锐钛矿或金红石形式。
增强化学性质
这种转化不仅仅是物理上的；它从根本上改变了纳米颗粒的化学行为。晶体结构在热力学上更稳定，并且在有益的方式下具有化学反应性。
如果没有这种高温处理，材料将保持惰性，对于工业表面处理无效。
对皮革性能的影响
激活光催化作用
晶相（锐钛矿或金红石）的主要优点是激活光催化活性。
这种性质使处理过的皮革能够与光相互作用，分解有机污染物。其结果是“自清洁”表面，能有效抵抗污垢堆积。
提高耐光老化性
煅烧的TiO2纳米颗粒对环境退化提供了显著的保护。
当集成到皮革中时，这些晶体颗粒增强了耐光老化性，防止材料随着时间的推移暴露在阳光下而降解或褪色。
关键加工限制
精确度的重要性
该过程需要严格遵守特定参数，特别是400°C，持续2小时。
如果温度过低，相变将不完全，材料将保持无定形且无功能。
偏离的潜在风险
相反，不受控制的加热可能导致缺陷。过高的热量或不正确的计时可能会不可预测地改变晶相，或导致颗粒团聚，从而降低纳米颗粒的表面积和有效性。
优化制备工艺
为确保生产高质量的皮革用TiO2纳米颗粒，您必须专注于热处理的精度。
- 如果您的主要重点是自清洁能力：确保马弗炉达到并保持稳定的400°C，以充分激活晶相的光催化性能。
- 如果您的主要重点是耐用性：严格遵守2小时的持续时间，以确保完全的结构转化，从而确保最大的耐光老化性。
精确的热处理是将原材料化学沉淀物转化为高性能、自清洁皮革产品的桥梁。
总结表：
| 工艺参数 | 目标值 | TiO2合成中的目的 |
|---|---|---|
| 煅烧温度 | 400°C | 驱动从无定形到晶体的相变 |
| 持续时间 | 2小时 | 确保完全的结构重组和稳定性 |
| 产生的相 | 锐钛矿/金红石 | 激活光催化和自清洁性能 |
| 关键结果 | 晶体TiO2 | 增强耐光老化性和化学反应性 |
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参考文献
- Francesca Fierro, María Sarno. Multifunctional leather finishing vs. applications, through the addition of well-dispersed flower-like nanoparticles. DOI: 10.1038/s41598-024-51775-4
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
