亚氧化钛（Magneli-Phasen-Titansuboxid (Ti4O7) CAS 107372-98-5）是一种无机功能材料，俗称钛黑，外观为蓝黑色流动性粉末, 无毒, 热稳定性好, 具有较高的析氢析氧电位,耐腐蚀、耐磨损、导电性能优异,有良好的化学稳定性。广泛应用于电催催化氧化污水处理、海洋防腐、导电添加等行业。

Magneli相亚氧化钛的晶体结构可以看作是由二氧化钛的二维链组成的网络结构, 中心有多个钛原子, 顶端有氧原子, 呈八面体结构.由于每4层中TiO2结构发生一次氧缺陷,随之形成一个TiO层结构,它与相邻TiO2层是以氧原子表面共用的方式相接,从而形成一个共用氧原子剪切面.由于氧原子的空位,TiO层形成垂直于表面的共享边缘,导致钛原子靠得更近, 形成导电带.此外, 在TiO层两侧的TiO2层可以包裹钛亚氧化物的导电带,这决定了Ti407的强抗腐蚀性。

相关参数

应用领域

1、电极材料：

亚氧化钛具有特别优秀的化学稳定性和抗腐蚀能力在强酸强碱环境下都非常稳定,超过绝大多数工业常用的电极材料,包括其母体钛金属.在能腐蚀钛金属的一些强蚀刻液(包括氟化物，盐酸等)中稳定，如4 0 %

2、电氧化污水处理领域：

由于亚氧化钛电极的析氧电势高, 有利于阳极氧化, 可广泛应用于电催化降解有机污染物和垃圾渗滤液,电催化处理苯酚废水, 印染废水处理, 油田废水处理, 医院污水处理以及电解海水制氢,海水淡化,电解水消毒和臭氧的制造.

3、传统铅酸电池

2012, 2012, 2012, 2012, 2012, 2012产量100 % der Kosten %的二氧化碳.双极性蓄电池可以100%回收利用比其他蓄电池,例如锂技术蓄电池,也要便宜得多.

4、新能源电池：

Es handelt sich dabei um eine Mischung aus Ti4O7 und PbO2充放电过程中保持孔形状和孔率, 所以提高正极活性物的成形性和活性物的利用率.用少量的亚氧化钛(Ti4O7)纤维添加在汽车平板电池中,可以提高该电池的容量15-17%.

Sup er-P石墨导电粉，可以提高正极物质的导电性和电流分布均匀性, 提高活性, 抬高电池放电平台, 提高利用率。初步试验显示放电电压提高5%,放电能量相应提高。

5、阴极保护和防腐领域：

由于亚氧化钛具备高导电（优于石墨烯）、耐酸碱、紫外吸收，热稳定性高, 在水和树脂中具有良好的分散性能, 着色力强, 环保无毒等,可广泛用于海洋工程、化工装备的阴极保护和防腐领域.因亚氧化钛具备“导电+惰性“双重特性,尤其适合严苛环境下的长效防护.例如:将亚氧化钛颗粒添加到防腐涂料（如环氧、聚氨酯）中。通过亚氧化钛的导电性,促进涂层中电荷均匀分布，避免局部电偶腐蚀, 比传统惰性填料更长效, 研究表明, 使用添加亚氧化钛的防腐涂层后, 其建立阴保状态用时更短, 阴极保护持续时间更长.

6、颜料领域:

由于亚氧化钛的导电性（尤其是Magnéli相钛氧化物，如Ti₄O₇）使其可用于制备防静电或导电颜料.用于涂料、油墨中,提供静电消散功能（如电子设备外壳、防爆环境）；替代传统碳黑导电颜料, 实现深色或黑色导电涂层, 且耐候性更优.

同时, 亚氧化钛的晶体结构对可见光有强吸收, 呈现深灰至黑色，且化学稳定性高（耐酸、耐高温）、比传统炭黑颜料更耐高温（适用于陶瓷、高温涂料）、并且无毒环保, 可能替代含钴或铬的有毒黑色颜料, 通过与TiO₂复合, 亚氧化钛可调控光催化活性，减少紫外线降解, 延长颜料寿命, 提升涂层的耐久性和抗污性.此外通过控制亚氧化钛的颗粒形貌和尺寸，可产生金属光泽或干涉色, 用于汽车涂料、装饰性涂层.

亚氧化钛 (Ti₄O₇)凭借其独特的Magnéli相结构和高导电性,在电池、环保、防腐等领域表现卓越.作为双极性铅蓄电池核心材料,显著降低铅耗量及碳排放；电催化污水处理中高效降解苯酚、印染废水；电镀领域抗氟离子腐蚀，电极尺寸稳定。

亚氧化钛 Magneli-Phasen-Titansuboxid (Ti4O7) CAS 107372-98-5 Reinheit ≥95,0 %

Neues schwarzes Technologiematerial entsteht - Wie wird Magneli-Phasen-Titansuboxid (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) die Zukunft der Branche neu gestalten?

Magneli-Phasen-Titansuboxid (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) ist ein anorganisches Funktionsmaterial, das allgemein als Titanschwarz bekannt ist. Es erscheint als blauschwarzes, fließendes Pulver, ungiftig, mit guter thermischer Stabilität, hohem Wasserstoff- und Sauerstoffentwicklungspotential, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit und guter chemischer Stabilität. Es wird unter anderem in der elektrokatalytischen Oxidation von Abwasser, dem Korrosionsschutz im Meer und bei leitfähigen Additiven häufig eingesetzt.




Die Kristallstruktur von Magneli-Phasen-Titansuboxid (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) kann als Netzwerkstruktur betrachtet werden, die aus zweidimensionalen Titandioxidketten besteht. In der Mitte befinden sich mehrere Titanatome und oben Sauerstoffatome, die eine oktaedrische Struktur bilden. Aufgrund des Sauerstoffmangels in allen 4 Schichten der TiO2-Struktur wird eine TiO-Schichtstruktur gebildet, die über die Oberfläche von Sauerstoffatomen mit benachbarten TiO2-Schichten verbunden ist und dadurch eine gemeinsame Scherebene der Sauerstoffatome bildet. Aufgrund der Fehlstellen von Sauerstoffatomen bildet die TiO-Schicht eine gemeinsame Kante senkrecht zur Oberfläche, wodurch die Titanatome näher beieinander liegen und ein leitfähiges Band bilden. Darüber hinaus können die TiO2-Schichten auf beiden Seiten des leitfähigen TiO-Suboxidbandes das leitfähige Band von Ti4O7 einkapseln, was die starke Korrosionsbeständigkeit von Ti4O7 bestimmt.

Verwandte Parameter




Anwendungsfelder

1. Elektrodenmaterialien:

Magneli-Phasen-Titansuboxid (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) verfügt über eine besonders ausgezeichnete chemische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit, ist in stark sauren und stark alkalischen Umgebungen stabil und übertrifft die meisten in der Industrie häufig verwendeten Elektrodenmaterialien, einschließlich seines Ausgangsmaterials Titanmetall. Es ist in einigen stark ätzenden Flüssigkeiten stabil, die Titanmetall angreifen (einschließlich Fluoride, Salzsäure usw.), wie z. B. 40 %ige Schwefelsäure oder Oxalsäure, die Titanmetall stark angreifen können, Titansuboxid ist jedoch nahezu inert.


2. Bereich der Elektro-/Oxidations-Abwasserbehandlung:

Aufgrund des hohen Sauerstoffentwicklungspotenzials von Titansuboxid-Elektroden begünstigt es die Anodenoxidation und kann in großem Umfang beim elektrokatalytischen Abbau organischer Schadstoffe und Deponiesickerwasser, bei der elektrokatalytischen Behandlung von Phenolabwasser, bei der Druck- und Färbereiabwasserbehandlung, bei der Abwasserbehandlung auf Ölfeldern, bei der Abwasserbehandlung in Krankenhäusern und bei der Elektrolyse von Meerwasser zur Wasserstoffproduktion, Meerwasserentsalzung, Elektrolysewasserdesinfektion und Ozonproduktion eingesetzt werden.


3. Herkömmliche Blei-/Säurebatterien

Eine bipolare Blei-Säure-Batterie auf Basis von Titansuboxid wurde 2012 im US-amerikanischen Unternehmen Atraverda auf den Markt gebracht und plant, die Produktion kontinuierlich auszubauen. Die von ihnen hergestellten Batterien sind 40 % leichter, 20 % kleiner, haben eine um 40 % höhere Energiedichte und eine um 100 % längere Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien. Darüber hinaus sind bipolare Batterien umweltfreundlicher. Denn im Herstellungsprozess wird 50 % weniger Blei verwendet, was zu 80 % weniger Kohlendioxidemissionen führt. Bipolare Batterien können zu 100 % recycelt werden, was viel günstiger ist als andere Batterien, wie zum Beispiel Batterien mit Lithium-Technologie.





4. Neue Energiebatterien:

Magneli-Phasen-Titansuboxid (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) kann die Bindungskraft mit PbO2 verstärken und die Porenform und Porosität während des Ladens und Entladens beibehalten, wodurch die Bildung und Nutzungsrate des aktiven Materials verbessert wird. Das Hinzufügen einer kleinen Menge Titansuboxidfasern (Ti4O7) zur leeren Autobatterie kann die Kapazität der Batterie um 15-17 % erhöhen.



Magneli-Phasen-Titansuboxid (Ti4O7) (CAS 107372-98-5) kann als leitfähiges Additiv für die positive Elektrode in Lithiumbatterien anstelle des herkömmlichen leitfähigen Super-P-Graphitpulvers verwendet werden, das die Leitfähigkeit des positiven Elektrodenmaterials und die Gleichmäßigkeit der Stromverteilung verbessern, die Aktivität erhöhen, die Entladungsplattform erhöhen und die Nutzung verbessern kann. Vorversuche zeigen, dass sich die Entladespannung um 5 % erhöht und die Entladeenergie entsprechend zunimmt.




5. Kathodischer Schutz und Korrosionsschutzbereich: Aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit (überlegen gegenüber Graphen), der Beständigkeit gegen Säuren und Laugen, der UV-Absorption, der hohen thermischen Stabilität, der guten Dispersionsleistung in Wasser und Harzen, der starken Färbefähigkeit und der Umweltfreundlichkeit ohne Toxizität kann Titandioxidoxid in großem Umfang in der Schiffstechnik, im kathodischen Schutz chemischer Geräte und im Korrosionsschutzbereich eingesetzt werden. Da Titandioxidoxid die doppelte Eigenschaft „Leitfähigkeit + Trägheit“ besitzt, eignet es sich besonders für den Langzeitschutz in rauen Umgebungen. Zum Beispiel: Zugabe von Titandioxidoxidpartikeln zu Korrosionsschutzbeschichtungen (wie Epoxidharz, Polyurethan). Durch die Leitfähigkeit von Titandioxidoxid fördert es die gleichmäßige Ladungsverteilung in der Beschichtung und vermeidet lokale elektrochemische Korrosion und bietet so einen länger anhaltenden Schutz als herkömmliche inerte Füllstoffe. Studien haben gezeigt, dass nach der Verwendung von Korrosionsschutzbeschichtungen mit Zusatz von Titandioxidoxid der Aufbau eines kathodischen Schutzzustands weniger Zeit in Anspruch nimmt und die Dauer des kathodischen Schutzes länger ist.

6. Pigmentfeld:

Aufgrund der Leitfähigkeit von Titandioxidoxid (insbesondere Magnéli-Phasen-Titanoxid wie Ti₄O₇) kann es zur Herstellung antistatischer oder leitfähiger Pigmente verwendet werden. Es wird in Beschichtungen und Tinten verwendet und bietet eine statische Ableitungsfunktion (z. B. Gehäuse elektronischer Geräte, explosionsgeschützte Umgebungen). Ersetzen Sie herkömmliche leitfähige Rußpigmente, um dunkle oder schwarze leitfähige Beschichtungen zu erzielen und eine bessere Wetterbeständigkeit zu erzielen.

Gleichzeitig weist die Kristallstruktur von Titandioxidoxid eine starke Absorption von sichtbarem Licht auf, ist dunkelgrau bis schwarz und verfügt über eine hohe chemische Stabilität (beständig gegen Säuren, hohe Temperaturen), beständiger gegen hohe Temperaturen als herkömmliche Rußpigmente (geeignet für Keramik, Hochtemperaturbeschichtungen) und ist ungiftig und umweltfreundlich. Es kann giftige schwarze Pigmente ersetzen, die Kobalt oder Chrom enthalten. Durch die Kombination mit TiO₂ kann Titandioxidoxid die photokatalytische Aktivität regulieren, den UV-Abbau reduzieren, die Pigmentlebensdauer verlängern und die Haltbarkeit und Fleckenbeständigkeit von Beschichtungen verbessern. Darüber hinaus können durch die Steuerung der Partikelmorphologie und -größe von Titandioxidoxid metallischer Glanz oder Interferenzfarben erzeugt werden, die in Automobilbeschichtungen und dekorativen Beschichtungen verwendet werden.

Titandioxidoxid (Ti₄O₇) zeigt aufgrund seiner einzigartigen Magnéli-Phasenstruktur und hohen Leitfähigkeit hervorragende Leistungen in Bereichen wie Batterien, Umweltschutz und Korrosionsschutz. Als Kernmaterial für bipolare Blei-Säure-Batterien reduziert es den Bleiverbrauch und die Kohlenstoffemissionen erheblich; baut Phenol- und Farbstoffabwässer in der elektrochemischen Abwasserbehandlung effizient ab; Im Galvanikbereich widersteht es Fluoridionenkorrosion und weist eine stabile Elektrodengröße auf.