导电钛白粉的制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

纳米tio₂作为一种无机纳米半导体材料具有优良的理化性能，且廉价易得、无毒无害不会污染环境，因此得到广泛的应用与研究。而导电钛白粉因其具有抗静电、导电、屏蔽电磁波的性能而被广泛应用于石油、化工、建材、电子、航天航空等各个领域^[1]。但是目前市场上的导电钛白粉主要靠国外进口，生产技术被垄断，基于此背景，本文以氯化法生产的tio₂浆料为基体，以sncl₄·5h₂o、sbcl₃等为原料包覆微纳米tio₂，获得了导电性能良好的浅色钛白粉，同时保留tio₂耐候、耐高温等优点，达到实验与生产相结合的目的，期望将此种方法实现工业化^[2]。

钛白粉（tio₂）,学名二氧化钛。是一种白色粉末,在自然界中二氧化钛有金红石、锐钛矿和板钛矿三种变体。商业钛白粉有两种：一种是金红石型二氧化钛,密度为4.26g·cm^-3,折射率为2.72,耐光性非常强,适合制造室外用漆和化妆品；另一种是锐钛矿型二氧化钛,密度为3.84g·cm^-3,折射率为2.55,耐光性较差,适用于制造室内漆。钛白粉在冶金工业上用于制金属钛、钛铁合金、硬质合金等；在机电工业上用于绝缘体、电焊条、电瓷等,还可用于橡胶、搪瓷、造纸、人造纤维等方面。

钛白粉广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。

2. 研究内容和预期目标

二氧化钛（或称钛白粉）的化学性质极为稳定，是一种偏酸性的两性氧化物。常温下几乎不与其他元素和化合物反应，对氧、氨、氮、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于烯酸及无机酸、碱，只溶于氨氟酸。但在光作用下，钛白粉可发生连续氧化还原反应，具有光化学活性。这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显。二氧化钛广泛用于各类结构表面涂料、纸张涂层和填料、塑料及弹性体，其他用途还包括陶瓷、玻璃、催化剂、涂布织物、印刷油墨、屋顶铺粒和焊剂。本课题通过实验方法，得到合适的导电钛白粉。

具体任务要求如下：

（1）了解国内外导电钛白粉的制备方法，对比各自优缺点；

3. 研究的方法与步骤

本文以氯化法生产的tio₂浆料为基体，以sncl₄·5h₂o、sbcl₃等为原料包覆微纳米tio₂，获得了导电性能良好的浅色钛白粉。

将tio₂配成浓度为15%的浆料，超声1小时;用一定浓度的hcl溶解固定配比的sncl₄·5h₂o和sbcl₃形成澄清的盐溶液a;naoh 配成浓度为0.16g/ml的溶液b;将溶液a与溶液b同时滴加到tio₂浆料中，滴加过程中保持浆料的温度为60℃和ph 为1.5不变。3h滴加完毕，熟化1h，将tio₂浆料过滤、洗涤、干燥、煅烧、研磨;便得到浅色的导电钛白粉。

在ph为1.5，煅烧温度为500℃的条件下，探究包覆剂的含量（sncl₄·5h₂o与tio₂的质量比）对包覆程度的影响，分别以15%，20%，25%，30%进行实验。

4. 参考文献

[1]张亚南,付乌有,李伊荇．cds/tio2纳米棒阵列复合材料的制备及其光电化学特性［j］.复合材料学报,2013,30(2):99-104．

[2]钱建华,孙科,刘琳,邢锦娟.导电tio_2粉体的制备及性能研究[j].化学研究与应用,2016,(03):350-354.

[3]国内钛白粉的应用、生产工艺和市场[j]. 宋爱军.中国氯碱.2005(08)

5. 计划与进度安排

第一阶段（第1～3周）：2月20日～3月12日

文献检索，论文开题，写出开题报告；

第二阶段（第4～9周）：3月13日～4月23日