The most important raw materials for TiO2 are natural titania and the mineral ilmenite (FeTiO3). In the „chloride process“ they are treated with carbon and chlorine at high temperatures to give TiCl4, which is then converted to TiO2 by its „burning“ with oxygen or hydrogen-oxygen mixtures. An alternative method is the treatment of the raw materials with concentrated sulfuric acid, followed by precipitation of TiO2 from the thus obtained titanyl sulphate solutions. Other to those industrial-scale processes for the production of TiO2 powders, sol-gel methods play a role for the syntheses of nanostructures, coatings, porous TiO2 and similar, where T(OR)4 is hydrolysed. TiO2 is the most important white pigment and as such ubiquitous in our life. Until recently, TiO2 was also added to food as a dyestuff. This use is, however, meanwhile forbidden in the EU, because genotoxic effects cannot be excluded with certainty. A second important application area results from the semiconductor properties of TiO2. UV is absorbed due to the magnitude of the band gap. This results in applications ranging from sunscreens to the photocatalytic decomposition of organic pollutants.
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Die wichtigsten Rohstoffe für TiO2 sind natürliche TiO2-Vorkommen und das Mineral Ilmenit (FeTiO3). Beim „Chlorid-Prozess“ werden diese durch Behandlung mit Kohlenstoff und Chlor bei hohen Temperaturen zu TiCl4 aufgeschlossen, das dann durch „Verbrennen“ mit Sauerstoff oder Wasserstoff-Sauerstoff-Gemischen zu TiO2 umgesetzt wird. Eine alternative Methode ist die Behandlung der Rohstoffe mit konzentrierter Schwefelsäure und Ausfällen von TiO2 aus den dabei erhaltenen Titanylsulfat-Lösungen. Neben diesen beiden großtechnischen Prozessen zur Herstellung von TiO2-Pulvern spielen Sol-Gel-Verfahren eine Rolle, beispielsweise zur Synthese von Nanostrukturen, Beschichtungen oder porösem TiO2, bei denen T(OR)4 hydrolysiert wird. TiO2 ist das wichtigste Weißpigment und als solches in unserem Leben allgegenwärtig. Bis vor kurzem wurde TiO2 auch Lebensmitteln als Farbstoff zugesetzt. Diese Verwendung wurde aber mittlerweile in der EU untersagt, da genotoxische Effekte nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden können. Ein zweites wichtiges Anwendungsgebiet ergibt sich aus den Halbleiter-Eigenschaften von TiO2. Aufgrund der Größe der Bandlücke wird UV-Strahlung absorbiert. Daraus ergeben sich Anwendungen von Sonnenschutzcremes bis zum photokatalytischen Abbau von organischen Schadstoffen.
