核-壳结构TiO2@Al2O3制备工艺的优化

作者:黄增尉; 徐林冲; 袁爱群*; 白丽娟; 吴胜富; 韦冬萍
来源:中国粉体技术, 2021, 27(02): 37-46.
DOI:10.13732/j.issn.1008-5548.2021.02.006

摘要

探究温度、p H值、包覆量、包覆时间、初始质量浓度、搅拌速率、陈化时间等7个因素对并流法制备核-壳结构TiO2@Al2O3的酸溶率的影响;采用响应面实验优化制备工艺,并以高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-vis)等表征产物,并测试其性能。结果表明:当TiO2初始质量浓度为200 g/L、搅拌速率为300 r/min、包覆时间为60 min时,各因素对酸溶率的影响次序为包覆量、温度、p H值、陈化时间;优化的工艺条件为:包覆量质量分数为4.5%、温度为83℃、p H=10、陈化时间为28 h,此时产物的酸溶率为17.4%; TiO2@Al2O3壳层的厚度约为6 nm,其组成为勃姆石型Al2O3,并且与Ti O2核形成Ti—O—Al化学键,核-壳结构TiO2@Al2O3具有更好的水分散性、分散稳定性及紫外屏蔽能力。