SA07280012B1 - جسيمات خضاب من ثاني أكسيد التيتانيوم مع طبقة كثيفة ومشابة بثاني اكسيد السيليكون وطرق لتصنيعها - Google Patents
جسيمات خضاب من ثاني أكسيد التيتانيوم مع طبقة كثيفة ومشابة بثاني اكسيد السيليكون وطرق لتصنيعها Download PDFInfo
- Publication number
- SA07280012B1 SA07280012B1 SA07280012A SA07280012A SA07280012B1 SA 07280012 B1 SA07280012 B1 SA 07280012B1 SA 07280012 A SA07280012 A SA 07280012A SA 07280012 A SA07280012 A SA 07280012A SA 07280012 B1 SA07280012 B1 SA 07280012B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- tio
- sio
- particles
- doping
- layer
- Prior art date
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 20
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title abstract description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title abstract description 9
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 title abstract description 8
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 title abstract description 8
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 title abstract description 8
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 title abstract description 8
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 51
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 6
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 claims description 5
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 claims description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 12
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 97
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 40
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 40
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 11
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 10
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 10
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L cadmium dichloride Chemical compound Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007704 wet chemistry method Methods 0.000 description 3
- OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n-dimethylpyridine-2,5-diamine Chemical compound CN(C)C1=CC=C(N)C=N1 OBOSXEWFRARQPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPDDOBMIUGHIN-UHFFFAOYSA-K antimony trichloride Chemical compound Cl[Sb](Cl)Cl FAPDDOBMIUGHIN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 2
- PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K indium(iii) chloride Chemical compound Cl[In](Cl)Cl PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 description 2
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PDKHNCYLMVRIFV-UHFFFAOYSA-H molybdenum;hexachloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Mo] PDKHNCYLMVRIFV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I pentachloroniobium Chemical compound Cl[Nb](Cl)(Cl)(Cl)Cl YHBDIEWMOMLKOO-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100030907 Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator Human genes 0.000 description 1
- BHELIUBJHYAEDK-OAIUPTLZSA-N Aspoxicillin Chemical compound C1([C@H](C(=O)N[C@@H]2C(N3[C@H](C(C)(C)S[C@@H]32)C(O)=O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC(=O)NC)=CC=C(O)C=C1 BHELIUBJHYAEDK-OAIUPTLZSA-N 0.000 description 1
- 101000690445 Caenorhabditis elegans Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator homolog Proteins 0.000 description 1
- 241001268392 Dalla Species 0.000 description 1
- UKCBKQLNTLMFAA-UHFFFAOYSA-N F.[F] Chemical class F.[F] UKCBKQLNTLMFAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical class F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000793115 Homo sapiens Aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 101100247285 Rattus norvegicus Rala gene Proteins 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- GUNJVIDCYZYFGV-UHFFFAOYSA-K antimony trifluoride Chemical compound F[Sb](F)F GUNJVIDCYZYFGV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- LIRSFCJKZQBJRK-UHFFFAOYSA-M antimony(3+);oxygen(2-);chloride Chemical compound [O-2].[Cl-].[Sb+3] LIRSFCJKZQBJRK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MVMLTMBYNXHXFI-UHFFFAOYSA-H antimony(3+);trisulfate Chemical compound [Sb+3].[Sb+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O MVMLTMBYNXHXFI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K bismuth chloride Chemical compound Cl[Bi](Cl)Cl JHXKRIRFYBPWGE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L cadmium sulfate Chemical compound [Cd+2].[O-]S([O-])(=O)=O QCUOBSQYDGUHHT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K cerium trichloride Chemical compound Cl[Ce](Cl)Cl VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);trisulfate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- BEQZMQXCOWIHRY-UHFFFAOYSA-H dibismuth;trisulfate Chemical compound [Bi+3].[Bi+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BEQZMQXCOWIHRY-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- GBHRVZIGDIUCJB-UHFFFAOYSA-N hydrogenphosphite Chemical class OP([O-])[O-] GBHRVZIGDIUCJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N hydron;methyl 4-methoxypyridine-2-carboxylate;chloride Chemical compound Cl.COC(=O)C1=CC(OC)=CC=N1 RXPAJWPEYBDXOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGCKLPDYTQRDTR-UHFFFAOYSA-H indium(iii) sulfate Chemical compound [In+3].[In+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O XGCKLPDYTQRDTR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 238000004599 local-density approximation Methods 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 1
- CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N neopentane Chemical compound CC(C)(C)C CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011022 opal Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 238000013033 photocatalytic degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- IEXRMSFAVATTJX-UHFFFAOYSA-N tetrachlorogermane Chemical compound Cl[Ge](Cl)(Cl)Cl IEXRMSFAVATTJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YOUIDGQAIILFBW-UHFFFAOYSA-J tetrachlorotungsten Chemical compound Cl[W](Cl)(Cl)Cl YOUIDGQAIILFBW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940105963 yttrium fluoride Drugs 0.000 description 1
- RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K yttrium(iii) fluoride Chemical compound F[Y](F)F RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J zirconium tetrachloride Chemical compound Cl[Zr](Cl)(Cl)Cl DUNKXUFBGCUVQW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Landscapes
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Cosmetics (AREA)
Abstract
الملخص يتعلق الاختراع الحالي بجسيمات خضاب من ثاني أكسيد التيتانيوم titanium dioxide الذي يتميز بمقاومه أكبر للضوء ويتم تزويد سطحه بطبقة كثيفة من SiO2 المحتوي على عناصر إشابه. هناك عناصر إشابه doping elements مناسبة منها Sn، وSb، وIn، وGe، وy، وNb، وZr، وZn، وF، وMn، وCu، وMo، وCd، وCe، وW وBi وكذا خلائط منها. يتم وضع طبقة رقيقة من SiO2 المحتوي على عناصر إشابه إما باستخدام طرق كيميائية رطبة wet-chemical معروفة أو ترسيبها من الطور الغازي gas phase .
Description
- y= جسيمات خضاب من ثاني أكسيد التيتانيوم مع طبقة كثيفة ومشابة بثاني اكسيد السيليكون وطرق للتصنيعها
Titanium dioxide pigment particles with doped, dense sio; skin and methods for their manufacture الوصف الكامل خلفية الاختراع الذي TiO, titanium dioxide ل pigment particles يتعلق الاختراع الحالي بجسيمات خضاب الكثيف المحتوي على عناصر إشابه؛ وطرق تصنيعها. تُظهر جسيمات SiO; يزوّد سطحه بطبقة © . photostability أكبر للضوء Leslie titanium dioxide J خضاب فهو يُستخدّم ¢ titanium dioxide J high refractive index نظراً لارتفاع معامل انكسار البلاستيك Jue ؛ sectors في الكثير من القطاعات high-quality pigment كخضاب عالي الجودة وعلى الرغم من ذلك؛ يعتبر fibres والألياف paper ؛ والورق coatings ومواد الطلاء ¢ plastics أي أن تفاعلات التحفيز الضوئي » photoactive للضوء Sle lie titanium dioxide ٠ لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية dam غير المرغوب فيها تحدث photocatalytic reactions
The Chemical Nature of Chalking ) مما يؤدي إلى تحلل المادة المصبوغة » UV absorption in the Presence of Titanium Dioxide Pigments, H. G. Volz, G. Kaempf, H. 6. Fitzky, A.
Klaeren, ACS Symp. Ser. 1981, 151, Photodegradation and Photostabilization of
Coatings). ٠
YVY§
- دس i ؛ مما UV الضوء في نطاق الأشعة فوق البنفسجية titanium dioxide في هذا السياق؛ يمتص ؛ تؤدي إلى تكوين شقوق فعالة بدرجة كبيرة electron-hole ينتج عنه أزواج من الثقوب الإلكترونية يترتب . titanium dioxide surface على سطح ثاني أكسيد التيتانيوم highly reactive radicals organic على الشقوق التي يتم إنتاجها بهذه الطريقة انحلال المادة اللاصقة في وسط عضوي تلعب دوراً كبيراً في عملية التحفيز hydroxyl ions تثبت من خلال الدراسات العملية أن . media ©
Photocatalytic Degradation of Organic Water ) photocatalytic process الضوئي Contaminants: Mechanism Involving Hyroxyl Radical Attack, C. 5. Turchi, D. F. Ollis,
Journal of Catalysis 122, 1990, 178-192).
TiO, عن طريق خضاب جسيمات TiO; J photoactivity ومعلوم أنه يمكن تقليل التحفيز الضوئي means of inorganic surface treatment أو بوسيلة معالجة عضوية للسطح (Se titanium (ب | ٠ و/أو aluminium و/أر oxides of silicon (على سبيل المثال عن طريق الطلاء بمركبات
Industrial Inorganic Pigments, ed. by 6. Buxbaum, VCH, New York 1993, ( (zirconium
Seite 58 — 60). الأكثر amorphousigysily وبوجه خاصء بينت العديد من براءات الاختراع وضع طبقة 5:02 اللا ." dense skin ويعرف هذا باسم "الطبقة الكثيفة ¢ particle surface كثافة على سطح الجسيمات VO على سطح الجسيمات. free radicals الغرض من هذه الطبقة هو منع تكون الشقوق الحرة
ALO; طلاء Lads (SiO; طبقة كثيفة من #l53Y wet-chemical تم بيان طرق كيميائية رطبة في براءتي الاختراع (TiO; ؛ على الأخص inorganic particles المتوفر بالجسيمات العضوية ١7405446 تشير البراءة الاوروبية رقم USRE 7778148 رقمي و 1040877175 و 4176417 و ٠ إلى طريقة يمكن القيام بها في درجات حرارة منخفضة نسبياً تتراوح بين 36 إلى 5٠0 درجة مئوية؛ YYY¢
ب _ _
كنتيجة للإضافة الفورية لمحلول به و510د112 ومحلول به و820. يثم أيضاً القيام بمعالجات ذات طبقة كثيفة dense-skin treatments من 58:02 لزيادة مقاومة كشط الألياف الزجاجية glass fibres المغطاة بهذه الطريقة وتقليل خصائص انزؤلاق الألياف في المنتجات التي يتم تصنيعها. في هذا الصدد؛ تبين الطلب الامريكي رقم 7517419 طريقة
© كيميائية رطبة wet-chemical يتم silicic acid cui Led على سطح الجسيمات particle surface مع أيونات معدنية متعددة التكافؤ «Cu Jie ¢ polyvalent metal jons ريف ردقل «Sr «Ca «Bes Mg و70 Ni «Co «Mn «Cr «Pb «Sng Zr «Tig ¢Al 5 «Cds وفقاً للبراءة الالمانية رقم Ya 0 £0TYYVY 0 )= ١أ ؛ تعمل الطريقة على زيادة مقاومة خضابات ,110 ذات طبقة كثيفة للضوء. فهي تستند إلى دمج 58؛ أو 21 أو Zr في طبقة من SiO;
. wet-chemical المستخدم من قبل عملية كيميائية رطبة ٠ هناك أيضاً طرق (TiO, بالإضافة إلى الطرق الكيميائية الرطبة - المعروفة لطلاء سطح جسيمات في هذه الحالة؛ أثناء . gas phase عند الطور الغازي SiO; تترسب من خلالها طبقة كثيفة من ؛ ويفضل silicon ؛ تتم إضافة مركب chloride عن طريق عملية titanium dioxide إنتاج درجة مئوية؛ بحيث يتم تكون طبقة ٠٠٠١ إلى تيار الجسيمات في درجة حرارة أعلى من 4 . particle surface على سطح الجسيمات SiO; كثيفة ومنتظمة من Vo و5 أو Si : oxide لطلاء السطح ب gas phase طريقة الطور الغازي EP 1 042 408 BI تبين -Ge أو Nb أو «Mg أو P titanium dioxide ل pigment particles يتم حل هذا الأمر باستخدام جسيمات خضاب واشابتها gas phase يتم ترسيبها عند الطور الغازي SiO; يتم طلاء سطحه بطبقة كثيفة من
م Q — بعنصر إشابه doping element واحد على JY) حيث يتم من خلالها تحديد عنصر الإشابه من المجموعة المشتملة على «Ce «Cds «Mo 3 «Cus «Mn Fs «Zn «Zr 3 Ys Ins «Sb s «Sn و 177 و Bi وكذا أخلاط منها. يتم أيضاً حل الأمر باستخدام جسيمات خضاب pigment particles ل titanium dioxide الذي © يتم dha سطحه بطبقة كثيفة من SiO; يتم إنتاجها في عملية كيميائية رطبة wet-chemical واشابتها بعنصر إشابه doping element واحد على الأقل ؛ والتي يتم من خلالها تحديد عنصر الإشابه من المجموعة المشتملة على «Sb رصا «Ges ولت «F «Nb مالا W «Ce و 31 وكذا أخلاط منها. يتم أيضاً حل المادة باستخدام طريقة لتصنيع جسيمات خضاب pigment particles ل سنتصمان dioxide Vo الذي يتم طلاء سطحه بطبقة كثيفة من SiO; تتم إشابتها بعنصر إشابه doping element واحد على الأقل؛ وتشتمل على الخطوات: 1 تفاعل titanium tetrachloride في الطور الغازي gas phase مع aluminium halide والغاز المحتوي على oxygen في مفاعل عند درجة حرارة أعلى من ٠٠٠١ درجة مئوية؛ من أجل إنشاء تيار جسيمات يحتوي على جسيمات TiO; (VO ملامسة تيار الجسيمات contacting of the particle stream بمركبين على الأقل؛ Cua يكون المركب الأول مركباً منتجاً ل silicon oxide ويتم تحديد المركب الثاني من المجموعة المشتملة على «Sn وطاق Ing وراك رعك «Cdg Mos «Cus Mn «Zn وع©؛ «Wg و Bi والمركبات المنتجة ل 7 وكذا أخلاط منها. (z تبريد تيار الجسيمات cooling of the particle stream ؛ من أجل إنشاء جسيمات الخضاب YVY§ doping تتم إشابتها بعنصر إشابه SiO; التي يتم طلاؤها بطبقة كثيفة من pigment particles و70 و «Zr s «Ys «Ins «Shy «Sn واحد على الأقل من المجموعة المشتملة على element
«Ces «Cds «Mos «Cus <Mn 3 و W و Bi وكذا أخلاط منها. opal هناك حل آخر لهذا الأمرء وهو بمثابة طريقة لتصنيع جسيمات خضاب pigment particles 8ل titanium dioxide الذي يتم طلاء سطحه بطبقة كثيفة من 5:02 تتم إشابتها بعنصر إشابه
doping element واحد على الأقل؛ وتشتمل على الخطوات:
{ توفير محلول مائي aqueous solution لجسيمات :110 التي تزيد قيمة رقمها الهيدروجيني pH
Ne عن
ب) إضافة محلول مائي aqueous solution لمكون السيليكون القلوي alkaline silicon ومحلول ٠ مائي aqueous solution واحد على الأقل لمكون يحتوي على عنصر إشابة doping element «
حيث يثم al عنصر الإشابه من المجموعة المشتملة = Sb ول و6 ولت وتلا و
«Mo و Ce W و Bi وكذا أخلاط منها.
6 ترسيب طبقة كثيفة من SiO; تتم إشابتها بعنصر إشابه doping element واحد على الأقل
على سطح الجسيمات particle surface عن طريق تقليل قيمة الرقم الهيدروجيني pH للمعلق إلى ٠١ قيمة أقل من 4« ويفضل أن تكون أقل من (A حيث يتم تحديد عناصر الإشابه من المجموعة
. وكذا أخلاط منها Bi و Ce Ww و «Mos Fg «Nb Ys «Ge «In ¢ Sb المشتملة على
تمت الإشارة إلى نماذج متميزة أخرى من الاختراع في عناصر الحماية الفرعية.
يتم طلاء مادة الاختراع بخضابات ثاني أكسيد التيتانيرم titanium dioxide pigments التي يتم
تحسينها فيما يتعلق بمقاومتها للضوء.
YVYY¢
الوصف العام للاختراع titanium للاختراع الحالي؛ تحتوي الخضابات الموجودة على شكل طبقة كثيفة بسطح جسيم as,
106 على «هعزاذو تراوح من ١.١ إلى 716.0 بالوزنء ويفضل من ١.7 إلى £0 بالوزن؛ ويتم
حسابه ك (SIO; وعناصر إشابه تتراوح من 0٠ إلى Tor بالوزن؛ ويفضل من ene إلى Fro 5 بالوزن؛ ويتم حسابها ك oxide أو في Ala استخدام © كعنصر نسبة إلى إجمالي الخضاب total
. pigment
في نموذج مفضل؛ يتم طلاء الجسيمات بطبقة إضافية تتراوح من 00 إلى 6.0 بالوزن؛ ويفضل
من ٠٠١ إلى 4.٠ بالوزن؛ aluminium oxides أو أكسيد الالمونيوم المائي hydrous aluminium
oxide + ويتم حسابه ك Bes ALO; إلى إجمالي الخضاب.
. rutile من نوع titanium dioxide particles يفضل أن تكون جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم ٠ العنصر الخاص كذرة أو 8 أو مركب خاص " doping element يقصد هنا بكلمة "عنصر إشابه التي يتم إنتاجها coatings ؛ حيثما كان ذلك مناسباً. في سياق بيان مواد الطلاء oxide مثل oxide مركبات " oxide" ؛ يقصد أيضاً هنا بكلمة wet-chemical باستخدام عملية كيميائية رطبة المتناظرة. يجب بيان أن كافة البيانات التي يتم الكشف هنا hydrates المتناظرة أو مركبات
٠ بخصوص قيمة الرقم الهيدروجيني 11م » ودرجة الحرارة» والتركيز بنسبة 7 بالوزن أو بالحجم؛ إلخغ تتضمن كافة القيم التي تقع في نطاق دقة القياس الخاصة بكل منها والتي يعرفها الماهر في المجال. يستند الاختراع إلى أنه لزيادة المقاومة الضوء » يجب بيان عملية التحفيز الضوئي photocatalytic 95 بطريقة مناسبة؛ بمعنى أنه يجب جعل إنتاج الشقوق الفعالة بدرجة كبيرة باستخدام أزواج
A — } _ الثقوب الإلكترونية electron-hole المثارة أكثر صعوبة. يمكن تحقيق هذا باستخدام عدة «alll على سبيل المثال عن طريق زيادة سرعة عودة التحام أزواج الثقوب الإلكترونية electron-hole أو عن طريق تكوين حاجز نشط على سطح الخضاب. تعمل طبقة كثيفة من Si0, يتم وضعها بنظام بالفعل على تكوين حاجز نشط على سطح «TiO, © كما يمكن الكشف عن ذلك من خلال كثافة مخففة لحالة الطاقة في نطاق التكافؤ valence band وفي نطاق النقل الخاص بسطح TiO, المطليء مقارنة بسطح TiO; غير المعالج. من المدهش أن إشابه طبقة ,5:0 بعناصر محددة يؤدي إلى تقليل أكبر في حالة الطاقة؛ ويؤدي هذا إلى رفع الحاجز النشط وبالتالي إلى تحسين مقاومة TIO, liad المطلي بهذه الطريقة للضوء. تعمل الحالات الإضافية للطاقة ضمن فجوة النطاق band gap بين نطاق valence band Sal ٠ ونطاق النقل على تعزيز عودة التحام أزواج التقوب الإلكترونية electron-hole . يؤدي إشابه طبقة SIO; بالعناصر المحددة إلى إحداث حالات الطاقة هذه وبالتالي أيضاً التأثير على تحسين المقاومة للضوء مقارنة بطبقة SiO; غير المحتوي على عنصر إشابه doping element . هذاء وقد ثبت أن الفلزات «Sn راي «Ges «Ins رات رعلا Nb دكي رمتل «Mo 5 «Cu «Mn «Wy «Ce «Cd و Bi مكونات إشابه مناسبة. يمكن وضع طبقة SiO, المحتوية على عناصر YO إشابه بالطريقة الكيميائية الرطبة wet-chemical وطريقة الطور الغازي gas phase . على الرغم من ذلك»؛ من المعلوم أن طريقة الطور الغازي قادرة بوجه عام على وضع طبقة أكثر انتظاماً من الطريقة الكيميائية الرطبة. تم وصف مثال للاختراع الحالي أدناه باستخدام الأشكال من ١ إلى AA
شرح مختصر للرسومات الشكل ١ : يبين حالات الطاقة في المرحلة الانتقالية من الذرة إلى الجسم الصلب 0 الموضحة في: P.A.
Cox, "The Electronic Structure and Chemistry of Solids", Oxford Science Publications 1987, p. 13 © 7 الشكل : Y يبين كثافة Als الطاقة لسطح «May TIO2 energy state density 98:02 أو بدونه. الشكل ؟ : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TIO; بطلاء SiO; وبطلاء SiO; المحتوي على عنصر الإشابه .Sn الشكل ؛ : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TIO; بطلاء :510 وبطلاء SiO, المحتوي على ٠١ عنصر الإشابه .Sb الشكل 2 : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TiO, بطلاء SiO, وبطلاء و50 المحتوي على عنصر الإشابه Jn الشكل ١ : يبين كثافة Alls الطاقة لسطح TiO, بطلاء SiO; وبطلاء SiO, المحتوي على عنصر الإشابه 06. Vo الشكل vo : بين كثافة حالة الطاقة لسطح TiO; بطلاء SiO; وبطلاء SiO, المحتوي على الشكل A : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TIO; بطلاء SiO; وبطلاء SiO, المحتوي على عنصر الإشابه Nb في
١١. ِِ - الشكل 9 : بين كثافة حالة الطاقة لسطح TiO, بطلاء SiO; وبطلاء SiO, المحتوي على عنصر الإشابه .F الشكل ٠١ : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TIO, بطلاء SiO; وبطلاء SiO; المحتوي على عنصر الإشابه Mn © الشكل ١١ : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TiO; بطلاء SiO; وبطلاء SiO; المحتوي على عنصر الإشابه Cu الشكل ١١ : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TiO; بطلاء SiO; وبطلاء SiO; المحتوي على عنصر الإشابه Mo الشكل ١١ : يبين كثافة Alls الطاقة لسطح TIO, بطلاء SiO; وبطلاء SiO; المحتوي على ٠ عنصر الإشابه Cd الشكل 4 : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TiO, بطلاء SiO, وبطلاء SiO; المحتوي على عنصر الإشابه Ce . الشكل Yo : يبين كثافة Als الطاقة لسطح TiO; بطلاء SiO; وبطلاء و5:0 المحتوي على عنصر الإشابه بلا . Vo الشكل ١١ : يبين كثافة Alla الطاقة لسطح TiO; بطلاء SiO; وبطلاء SiO; المحتوي على عنصر الإشابه Bi | لشكا 1 VY يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TiO; بطلاء SiO, وبطلاء SiO, المحتوي على عنصر الإشابه -Mg
الشكل YA : يبين كثافة حالة الطاقة لسطح TiO, بطلاء SiO; وبطلاء SiO, المحتوي على عنصر الإشابه Al تم حساب قيم كثافة حالة الطاقة حساباً كمياً ميكانيكياً باستخدام حزمة برنامج CASTEP (الإصدار ١ 1 يونيو (Yoo) من Inc., San Diego كواءهم. أجريت هذه الحسابات باستخدام Sid © نظيفية لكثافة CASTEP في (تقريب الكثافة المحلية density approximation 681م1. نُشرت معلومات مفصلة من قبل : V.
Milman et al. in: International Journal of Quant.
Chemistry 77 (2000), p. 895 to 910 تم استخدام حالات التكافؤ التالية؛ بما في ذلك شبه الجوفية؛ 4s 53d «3p «3s ‘titanium وم4. تم استخدام حالات 2s LEH و م2 لل oxygen ؛ وحالات التكافؤٌ 53s م3 لل silicon ٠ بالنسبة لعناصر الإشابه؛ تم تضمين الحالات شبه الجوفية 54s of 4d م4 Sf م2 لل indium ¢ magnesium y yttrium . فيما يلي المجموعة القاعدية المستخدمة لعناصر الإشابه: Sn: Ss, Sp, 6s, 6p, 5 Sb: 5s, 5p, 6s, 6p, 7s In: 4d, 5s, 5p, 6s, 6p, 7s Ge: © 4s, 4p, 4d Y: 4s, 4p, 4d, 5s, 5p Nb: 4s, 4p, 4d, 5s, Sp YYY¢
١ Y -— - — F: 2s,2p Mn: 3d, 4s, 4p Cu: 30 45 4p Mo: 4s, 4p, 4d, Ss, 5p هت Cd: 4d, 5s, Sp, 6s, 6p Ce: 4f, Ss, 5p, 6s, 6p, 7s, 70 5 W: 5d, 6s, 6p Bi: 6s, 6p, 7s, 7p, 8s Mg: 2p, 3s, 3p Al: V+ 3s, 3p بلغت طاقة الحركة المقطوعة للأمواج المستوية YAY إلكترون فولت. لم تتحقق الأمثلية الهندسية التركيبية؛ حيث أنه كان يمكن تقييم النموذج الرياضي والتأكد منه بناءَء على النتائج التجريبية المعروفة (الطلاء ب «Sn واه؛ و Zr و20). وبالتالي؛ توفر حسابات النموذج دقةٌ كافية لحساب مقاومة الضوء . Vo انبنت حسابات كثافة الحالة على شبكة وفقاً لمخطط .Monkhorst-Pack تم إجراء حسابات السطح حسب "طريقة نموذج الشرائح" بسمك فراغ يبلغ ٠١ أنجستروم.
١“ - : - الأمثلة تم بيان الاختراع استناداً إلى ARNT من ١ إلى VE (إشابه طبقة Si0; بعنصر من عناصر الإشابه Gey «Ins «Sb «Sn رات وتلل «(Bi «Ws «Ces «Cdy Moy «Cus Mn Fg ومثال المقارنة ١ (طبقة نقية من (SiO; ومثال المقارنة ؟ (إشابه ,9:0 ب (Mg ومثال المقارنة ؟ © (شابه 5:0 ب (Al يستند حساب المثال المرجعي ١ على تغطية سطح TiO, )1114( بأحادي الطبقة 5:0 كاملاً. في هذا السياق؛ تشتمل الخلية الوحدية على OY ذرة .(Ti8Si8036) عند تطبيق التغطية أحادية الجزئ : المحسوبة ب 5:07 يبلغ dels طبقته 0,7 نانو متر تقريباً على الخضاب؛ فإنه يؤدي تقريباً إلى نسبة 77 بالوزن من «SiO; نسبةٌ إلى TiO; ٠ تم حساب النسبة المثوية بالوزن استناداً إلى القيم التالية: القيمة النمطية للسطح النوعي (نسبةٌ إلى (BET الخاصة بجسيمات TIO, التي يتم تصنيعها باستخدام عملية alu tz» 6,7 : chloride الطبقة أحادية الجزئ: ١7 نانو متر؛ كثافة طبقة ;1510 7,7 جإسم ". تبين الأمثلة من ١ إلى VE ومثالا المقارنة ¥ و3“ تغطية سطح TIO, بطبقة S10; أحادية الجزى محتوية على عنصر إشابه duly doping element ذرية تتراوح من ١ (عنصر الإشابه ١ : (X (TiO; بمعنى أن الخلية الوحدية تشتمل على 1185:7701036. عند وضعها على خضاب o(Si) ٠ :1102 والمنسوبة إلى oxide يؤدي هذا إلى النسب التالية الوزن من عناصر الإشابه؛ المحسوبة ك
Sn0; تقريباً بالوزن من 70.٠0 :١ مثال «Sby03 مثال 7: 76028 تقريباً بالوزن من YVY¢
١ - ِ - مثال 07 70,09 تقريباً بالوزن من و1070؛ مثال 4: 0.097 7 تقريباً بالوزن من «GeO, مثال 5: ٠4 تقريباً بالوزن من و20 مثال 76: ٠.04 تقريباً بالوزن من Nb,Os 0 مثال 7: v0) تقريباً بالوزن Foye مثال 8: 70,1 تقريباً بالوزن من MnO; | مثال 9: 20.056 تقريباً بالوزن من (CuO مثال 70,٠١ :٠١ تقريباً بالوزن من MoOs مثال :1١ 70,08 تقريباً بالوزن من «CAO Ve مثال VY VY ,+ تقريباً بالوزن من CeO مثال ؟١: 70,16 تقريباً بالوزن من و170؛ مثال 118 70.04 تقريباً بالوزن من 3:20 المثال المرجعي :١ 0.07 7 تقريباً بالوزن من MgO المثال المرجعي 27 4 0.٠ 7 تقريباً بالوزن من ALO; في
- ١و
النتائج تعتبر نتيجة حسابات ©8517 الميكانيكية الكمية هي البنية الإلكترونية electronic structure يمكن تحليل هذا على شكل بنيات النطاق (نطاقات الطاقة المحلولة مكانياً energy bands (spatially resolved أو قيم كثافة Ala) (حالات الطاقة المتكاملة energy states 2:60ع1016).
© الوصف التفصيلي الشكل ١ يبين رسم تخطيطي مبسط (d) للبنية الإلكترونية electronic structure يُظهر الرسم التخطيطي عرض نطاق الطاقة وموضعه فقط. تُستخدم كثافة الحالة (e) لتوزيع حالة الطاقة في نطاق الطاقة .energy band
الشكل ؟ يبين تأثير طلاء SIO, النقي؛ غير المحتوي على عنصر إشابه doping element :
٠ (لمثال المرجعي )١ على مقاومة THO, للضوء: يتم إظهار كثافة density الحالة المحسوبة لسطح )١٠١١( TIO, النقي كخط متكسّر؛ ولسطح المطلي ب ,510 كخط مصمت. يستند التأثير الإيجابي لطلاء SiO, على المقاومة للضوء جزئياً photostability is partly إلى تقليل كثافة الحالة في نطاق النقل (08)؛ مقارنة بسطح TiO, غير المطلي؛ مما يؤدي إلى تقليل انتقال أزواج الثقوب الإلكترونية electron-hole إلى المصفوفة المجاورة. وفي الوقت نفسه؛ يتم تكثيف التأثير
. valence band الإيجابي بسبب الانخفاض الإضافي في كثافة الحالة في نطاق التكاقؤ ٠ 5:0, في قيم كثافة الحالة؛ مقارنة بطلاء )١ (المثال Sn ب SiO; يبين الشكل © تأثير إشابه طبقة النقي. في هذه الحالة؛ ستنخفض بشكل أكبر كثافة حالة نطاق التكافؤ ؛ مما يؤدي إلى توفر .improved photostability مقاومة أكبر للضوء الشكل ؛)؛ في oY (المثال 55 SiO; تبين الأشكال من ؛ إلى 8 التأثير الخاص بإشابه طبقة
١ - 0 - (المثال oF الشكل *)؛ و 68 (المثال of الشكل 6)؛ و 7 (المثال co الشكل 7) و Nb (مثال 6؛ الشكل L(A من المدهش أنه يمكن ظهور الانخفاض في كثافة Alla نطاق التكافؤ في كل lla أي أن مواد الطلاء coatings هذه تؤدي إلى زيادة المقاومة الطلاء. كما يؤدي إشابه طبقة SIO; بعنصر Zr أو 20 إلى ثبات أكبر مقارنةً بطبقة 5:02 غير المطلية. © تبين الأشكال من 9 إلى ٠١ التأثير الخاص بإشابه SiO; Aids ب F (المثال 7؛ الشكل 3( و Mn (المثال A الشكل ٠١ 1 و Cu (المثال Mo ( ١١ Jal a (مثال ٠ الشكل Cd o ١١ VY Jal) الشكل oF و Ce (المثال ١٠؛ الشكل ؛١)؛ و 17 (المثال VY الشكل )١١ و Bi JU) ؛٠؛ الشكل (VT من المدهش أن إشابه طبقة 58:0 ب Mn fF أو «Cu أو Mo أو Cd أو Ce أو W أو 31 إلى حالات طاقة إضافية في فجوة النطاق band gap التي تعمل ٠ كمراكز التحام أزواج الثقوب الإلكترونية electron-hole وبالتالي إلى مقاومة أكبر للضوء. يبين الشكل ١7 تأثير إشابه طبقة Si0; ب Mg (مثال المقارنة (Y على قيم كثافة حالة الطاقة. في هذه الحالة؛ ستزداد كثافة حالة نطاق valence band all ¢ أي أن إشابه طبقة SiO; ب Mg سيؤدي إلى عدم المقاومة للضوء. يبين الشكل ١8 تأثير إشابه طبقة SiO; ب Al (مثال المقارنة ؟) في قيم كثافة حالة الطاقة. في ٠ هذه الحالة؛ ستزداد كثافة حالة نطاق التكافؤ ؛ أي أن إشابه طبقة 5:0 ب Al سيؤدي إلى عدم المقاومة للضوء . التحكم في العملية تم بيان طرق طلاء جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم titanium dioxide particles بطبقة كثيفة من 507. تعمل العمليات التقليدية من خلال المرحلة المائية. لتحقيق هذه الغاية؛ يتم إنتاج معلق جسيم
- ١١“
(TIO, وخلطة بمادة مشتتة حيثما كان ذلك مناسباًء وطحنه وهو رطب حيثما كان ذلك مناسباً. يتم عاددة ترسيب طبقة كثيفة من .510 بإضافة محاليل السيليكات الفلزية القلوية alkali metal- silicate solutions وعنصر تحكم مناسب في dad الرقم الهيدروجيني ]]م . تتم إضافة عنصر الإشابه على شكل محلول ملحي؛ مقترناً بمحلول السيليكات silicate solutions
© أو منفصلاً قبل أو بعد إضافة محلول silicate يدرك الماهر في المجال المركبات المناسبة والكميات اللازمة للتحكم في قيمة الرقم الهيدروجيني 11م لإنتاج طبقة كثيفة. وفقاً لهذا الاختراع؛ يمكن القيام بإشابه طبقة كثيفة من ,5:0 بإضافة الأملاح التالية إلى المعلق؛ على ألا يفهم من هذه التوليفة أن الاختراع قاصر عليها. الإشابه ب :Sb
antimony chloride, antimony chloride oxide, antimony fluoride, antimony sulphate Ye ض الإشابه ب indium chloride, indium sulphate :In الإشابه ب germanium chloride, germanates :Ge الإشابه ب yttrium chloride, yttrium fluoride :Y الإشابه ب niobium chloride, niobates :Nb ٠ الإشابه ب flourine hydrogen, fluorides :F الإشابه ب manganese chloride, manganese sulphate :Mn الإشابه ب copper chloride, copper sulphate :Cu الإشابه ب molybdenum chloride, molybdates :Mo YVY§
م١ - الإشابه ب cadmium chloride, cadmium sulphate :Cd الإشابه ب cerium nitrate, cerium sulphate :Ce الإشابه ب 177: wolframates الإشابه ب bismuth nitrate, bismuth sulphate :Bi في نموذج مفضل بشكل pala يتم بشكل تقليدي وضع طبقة خارجية من aluminium oxide المائي على الجسيمات بالطرق المعروفة. في نموذج آخر من الاختراع؛ يتم ترسيب طبقة كثيفة من ,5:0 على السطح من الطور الغازي gas phase . هناك العديد من الطرق المعروفة لهذا الغرض. على سبيل المثال؛ يمكن الطلاء طبقة مميعة عند درجات حرارة أقل من ٠٠٠١ درجة مئوية تقريباً. تم وصف هذه الطرق في البراءة ٠ الامريكية رقم 087445؟ او البراءة البريطانية رقم ١3701697 او البراءة الامريكية رقم اانتك 7٠١ وبدلاً من ذلك؛ يحدث الطلاء في مفاعل أنبوبي يتبع مباشرة تكوين جسيمات (TIO; عملية chloride ¢ تم وصف هذه الطرق؛ على سبيل المثال؛ في براءات الاختراع أو تطبيقات براءات الاختراع الطلب الدولي رقم TEEN 8/0 - ١أ ؛ والبراءة الأوربية رقم VAVYOR ١ب» والبراءة Yo الأوربية رقم 474:08 ١٠-٠١ب والطلب الدولي ١1/08141١ - ؟أ. للطلاء في Jolie أنبوبي؛ ale ما يكون المركب المنتج ل SiO; هو halide 111608 خصوصاً يا8:0؛ الذي يتم بوجه عام إدخاله بعد النقطة التي يتم عندها تجميع مادتي التفاعل 11014 و AIC بالغاز المحتوي على 0 . على سبيل المثال؛ يشير الطلب الدولي IY - ١1/081418 أنه تتم إضافة silicon 56 عند النقطة التي عندها يكتمل تفاعل تكوين TIO, بنسبة 797 على الأقل. في أي Ala
يجب أن تزيد درجات الحرارة عند نقطة الإدخال عن ٠٠٠١ درجة مئوية؛ ويفضل ٠١٠١ درجة مثوية. تتم أكسدة المركب المنتج ل ,5:0 وترسيبها على سطح جسيمات TIO; في شكل طبقة كثيفة من silicon dioxide . على العكس من الطريقة الكيميائية الرطبة 761-0101081 يتم تكون طبقات الأكسيد الخالية free oxide layers من الماء والهيدرات hydrate أثناء المعالجة في الحالة © الغازية Lise ¢ gas-phase treatment إلى امتصاص hydroxyl ions وجزيئات الماء water Jad molecules على السطح. كما تتم إضافة تيار الجسيمات particle stream كمركب bie إما بالتوازي مع المركب منتج ل Jf (Si02 |! قبله أو بعده. كما يجب أن تزيد درجة الحرارة لثيار الجسيمات عند نقطة الإدخال عن ٠ درجة مئوية؛ ويفضل ٠٠ درجة مثوية. المركبات التالية هي مركب منتج مناسب ٠ لمركبات metal oxides ؛ على ألا يفهم من هذه التوليفة أنها spall على هذا الاختراع. الإشابه ب as tin chloride Jie » tin halide :Sn الإشابه ب antimony chloride (fis » antimony halide :Sb الإشابه ب indium halide :In ¢ مثل indium chloride الإشابه ب yttrium halide :Y ¢ مثل yttrium chloride ٠ الإشابه ب zirconium chloride (fis ¢ zirconium halide :Zr الإشابه ب zinc halide :Zn ¢ مثل zinc chloride الإشابه ب niobium halide :Nb ¢ مثل niobium chloride الإشابه ب fluorine, fluorine hydrogen, fluorides :F
- ١ ِ manganese chloride :Mn الإشابه ب copper chloride :Cu الإشابه ب molybdenum chloride :Mo الإشابه ب cadmium chloride :Cd الإشابه ب cerium chloride :Ce 2» الإشابه ©
الإشابه ب tungsten chloride :W الإشابه ب bismuth chloride :Bi في نموذج مفضل بشكل خاص؛ يتم بشكل تقليدي وضع طبقة خارجية من aluminium oxide على الجسيمات بالطرق المعروفة بإدخال مركب منتج مناسب ل oxide aluminium » مثل
AIC ٠ إلى ما بعد تيار الجسيمات. cya يمكن أيضاً معالجة خضابات ثاني أكسيد التيتانيوم titanium dioxide pigments التي يتم Le إذا كانت قد تم طلاؤها في معلق أو في الطور الغازي gas phase . على سبيل المثال»؛ يمكن أيضاً وضع طبقات غير عضوية inorganic layers من واحد أو أكثر من مركبات metal oxides
٠ . علاوةً على ذلك؛ يمكن القيام بمعالجة أخرى للسطح ب nitrate و/أو بمعالجة عضوية للسطح organic surface treatment تعتبر المركبات المعروفة لدى الماهر في المجال للمعالجة العضوية لسطح جسيمات خضاب titanium dioxide pigment particles هي مناسبة أيضاً للمعالجة العضوية لسطح الجسيمات particle surface وفقاً للاختراع الحالي؛ على سبيل المثال؛ مركبات
YVyy¢
_ \ أ — السيلان العضوية organosilanes ¢ ومركبات السيلوكسان العضوية organosiloxanes ؛ ومركبات الفسفونات العضوية organophosphonates ؛ إلخ؛ أو مركبات الكحول المتعددة polyalcohols ؛ مثل trimethylethane (TME) أى (TMP) عصدمه:ماببطاعستن» إلخ. Lai, للاختراع الحالي « فإن جسيمات خضاب pigment particles ل dalla titanium dioxide © لاستخدامها في مواد الدهان paints ؛ والطلاء والورق. يمكن أيضا استخدامها كقاعدة بادئة في معلق لإنتاج؛ على سبيل المثال؛ الورق أو مواد الطلاء coatings .
Claims (1)
- — »ا عناصر الحماية -١ ١ طريقة لتصنيع جسيمات خضاب Pigment Particles من ثاني أكسيد التيتانيوم TiO, يتم Y طلاء سطحها بطبقة كثيفة من 5:0 تتم إشابتها بعنصر اشابه doping element واحد على "٠ الأقل؛ وتشتمل على الخطوات: ؛ أ) توفير معلق مائي من جسيمات TIO, لبية core ؛ حيث يكون للمعلق المائي رقم هيدروجيني ° أكبر من ١٠؛ 0( إضافة محلول مائي من مكون سيليكون قلوي ومحلول مائي واحد على الأقل من مكون VY يحتوي على عنصر إشابة doping element واحد على الأقل؛ حيث يتم اختيار عنصر الإشابة doping element A الواحد على الأقل من المجموعة المكونة من «Ge ولاء وتلا و Mos : 4 و ل Bi, وكذا LDA منها. ٠ ج) خفض قيمة الرقم الهيدروجيني للمعلق إلى قيمة أقل من 4 للحصول على قشرة ,8:0 كثيفة ١١ مشابة بعنصر إشابة doping element واحد على الأقل مترسبة على جسيمات TIO; اللبية core ١ ؟- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية رقم ٠ حيث تتضمن tla 2( إضافة محلول مائي من مكون يحتوي على الألومينيوم إلى المعلق للحصول على طبقة ¥ أخرى من أكسيد ١ لألومينيوم aluminium oxide أو أكسيد الألومينيوم المائي hydrous ؛ aluminium oxide على قشرة SiO, الكثيفة. ١ *- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 7؛ حيث تتضمن أيضاً: Y ه) إضافة محلول مائي من مكون عضوي للحصول على طبقة أخرى من مادة عضوية على ov طبقة أكسيد الألومينيوم aluminium oxide أو أكسيد الألومينيوم المائي hydrous aluminium.oxide ¢ YVY§Y Y -_ _ ١ +- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية oF حيث تتضمن أيضاً: (s Y إضافة جسيمات الخضاب TiO, المنتجة في الخطوة —( إلى عملية لتصنيع المواد dasa Y الدهانات؛ الطلاءات؛ أو الورق. ١ 0— الطريقة وفقاً لعنصر الحماية oF حيث تتضمن lad 7 ه) إضافة جسيمات الخضاب TIO, المنتجة في الخطوة د) إلى عملية لتصنيع المواد البلاستيكية؛ الدهانات؛ الطلاءات؛ أو الورق. ١ +- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية ١ حيث يتراوح محتوى السيليكون في القشرةٍ الكثيفة من ١ " إلى 726.0 بالوزن؛ ويتم حسابها في صورة 5:0 ويشار إليها باسم إجمالي الخضاب. ١ 7- الطريقة وفقاً لعنصر الحماية 1 حيث يتراوح محتوى السيليكون في القشرة الكثيفة من 7 إلى 75.0 بالوزن؛ ويتم حسابها في صورة SIO; ويشار إليها باسم إجمالي الخضاب. -A ١ الطريقة وفقاً لعنصر الحماية ١٠ حيث يتراوح محتوى عناصر الإشابه doping elements Y في القشرة الكثيفة من 0٠ إلى 77.0 بالوزن؛ ويتم حسابها في صورةٍ أكسيد أو في Ula " استخدام SF صورةٍ العنصر. ١ 4- الطريقة وفقاً jail الحماية (A حيث يتراوح محتوى عناصر الإشابه doping elements " في القشرة الكثيفة من 0.05 إلى 727.0 بالوزن؛ ويتم حسابها في صورةٍ أكسيد أو في Ula استخدام F في صورة العنصر . -٠١ ١ الطريقة وفقاً لعنصر الحماية Cun) تتضمن أيضاً: د) إضافة جسيمات الخضاب TIO, المنتجة في الخطوة ج) إلى عملية لتصنيع الموادYVY¢Y ¢ — — البلاستيكية؛ أو الدهانات؛ أو الطلاءات؛ أو الورق.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102006004345 | 2006-01-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA07280012B1 true SA07280012B1 (ar) | 2011-08-20 |
Family
ID=40332787
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA07280012A SA07280012B1 (ar) | 2006-01-30 | 2007-01-28 | جسيمات خضاب من ثاني أكسيد التيتانيوم مع طبقة كثيفة ومشابة بثاني اكسيد السيليكون وطرق لتصنيعها |
| SA111320424A SA111320424B1 (ar) | 2006-01-30 | 2007-01-28 | جسيمات خضاب ثاني أكسيد التيتانيوم المزوَّدة مع طبقة كثيفة ومشابة من ثاني أكسيد السيليكون SiO2 وطرق تصنيعها |
| SA111320359A SA111320359B1 (ar) | 2006-01-30 | 2011-04-09 | جسيمات خضاب من ثاني أكسيد التيتانيوم مع طبقة كثيفة ومشابة بثاني اكسيد السيليكون وطرق لتصنيعها |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA111320424A SA111320424B1 (ar) | 2006-01-30 | 2007-01-28 | جسيمات خضاب ثاني أكسيد التيتانيوم المزوَّدة مع طبقة كثيفة ومشابة من ثاني أكسيد السيليكون SiO2 وطرق تصنيعها |
| SA111320359A SA111320359B1 (ar) | 2006-01-30 | 2011-04-09 | جسيمات خضاب من ثاني أكسيد التيتانيوم مع طبقة كثيفة ومشابة بثاني اكسيد السيليكون وطرق لتصنيعها |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101360794B (ar) |
| SA (3) | SA07280012B1 (ar) |
| TW (1) | TWI475079B (ar) |
| ZA (1) | ZA200805246B (ar) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108165052B (zh) * | 2017-12-14 | 2020-11-24 | 华南理工大学 | 一种具有近红外反射功能的陶瓷色料及其制备方法 |
| CN108033486B (zh) * | 2017-12-15 | 2019-11-05 | 河北麦森钛白粉有限公司 | 一种导电介孔纳米二氧化钛的制备方法 |
| CN108767241A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-06 | 中国民航大学 | 镁掺杂硅氧化物、制备方法及在二次锂离子电池中的应用 |
| CN110106570A (zh) * | 2019-06-13 | 2019-08-09 | 南京市雨花台区绿宝工业设计服务中心 | 一种二氧化钛复合材料的制备方法 |
| CN114746497A (zh) * | 2019-11-29 | 2022-07-12 | 默克专利股份有限公司 | 颗粒填料、其制备和用途 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2913419A (en) * | 1956-04-18 | 1959-11-17 | Du Pont | Chemical process and composition |
| GB2108097B (en) * | 1981-10-30 | 1985-01-03 | Tioxide Group Plc | Improved pigments and their preparation |
| CA1304995C (en) * | 1988-04-15 | 1992-07-14 | John R. Brand | Process for producing durable titanium dioxide pigments |
| US5922120A (en) * | 1997-12-23 | 1999-07-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for producing coated TiO2 pigment using cooxidation to provide hydrous oxide coatings |
| DE102004037271A1 (de) * | 2004-07-31 | 2006-03-23 | Kronos International, Inc. | Witterungsstabiles Titandioxid-Pigment und Verfahren zu seiner Herstellung |
-
2007
- 2007-01-28 SA SA07280012A patent/SA07280012B1/ar unknown
- 2007-01-28 SA SA111320424A patent/SA111320424B1/ar unknown
- 2007-01-29 TW TW096103160A patent/TWI475079B/zh not_active IP Right Cessation
- 2007-01-30 CN CN2007800016898A patent/CN101360794B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-06-17 ZA ZA200805246A patent/ZA200805246B/xx unknown
-
2011
- 2011-04-09 SA SA111320359A patent/SA111320359B1/ar unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101360794B (zh) | 2012-06-13 |
| TW200740927A (en) | 2007-11-01 |
| CN101360794A (zh) | 2009-02-04 |
| SA111320424B1 (ar) | 2014-05-11 |
| SA111320359B1 (ar) | 2014-06-25 |
| ZA200805246B (en) | 2009-02-25 |
| TWI475079B (zh) | 2015-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007209489B2 (en) | Titanium dioxide pigment particles with doped dense SiO2 skin and method for the production thereof | |
| US7905953B2 (en) | Titanium dioxide pigment particles with doped, dense SiO2 skin and methods for their manufacture | |
| US7575731B2 (en) | Fine particles of tin-modified rutile-type titanium dioxide and method of making thereof | |
| US7763110B2 (en) | Titanium dioxide pigment particles with doped, dense SiO2 skin and methods for their manufacture | |
| JP5557662B2 (ja) | コアシェル型無機酸化物微粒子の分散液、その製造方法および該分散液を含む塗料組成物 | |
| JP7060583B2 (ja) | 鉄含有ルチル型酸化チタン微粒子分散液の製造方法、鉄含有ルチル型酸化チタン微粒子およびその用途 | |
| JP2006512463A (ja) | 自浄作用を有する光触媒活性な水性塗料およびその製造方法 | |
| WO2009116181A1 (ja) | 可視光応答型光触媒とその製造方法 | |
| SA07280012B1 (ar) | جسيمات خضاب من ثاني أكسيد التيتانيوم مع طبقة كثيفة ومشابة بثاني اكسيد السيليكون وطرق لتصنيعها | |
| US9416277B2 (en) | Process for controlling particle size and additive coverage in the preparation of titanium dioxide | |
| JP4941980B2 (ja) | 酸化タングステンナノシート、および、その製造方法 | |
| JP4111701B2 (ja) | 改質酸化チタン粒子 | |
| EP2663525B1 (en) | Process for controlling particle size and silica coverage in the preparation of titanium dioxide | |
| US20220206404A1 (en) | Human body-safe external additive for toner and toner manufactured using same | |
| DE102007005477A1 (de) | Titandioxid-Pigmentpartikel mit dotierter dichter SiO2-Hülle und Verfahren zur Herstellung | |
| WO2024106401A1 (ja) | 酸化チタン粒子、分散液、塗膜形成用塗布液、塗膜および塗膜付基材 | |
| Baidins et al. | High gloss durable TiO 2 pigment | |
| WO1997009471A1 (fr) | Fibre de monocristal metallique a revetement de surface |