无机环保颜料钛铬黄的制备研究

摘要

本论文以超细粉体制备技术及固相化学反应原理为基础，制备无机环保材料钛铬黄颜料，研究制备机理、工艺条件及影响因素。 利用液相沉淀法制备钛铬黄前驱体，分析了沉淀剂、反应物浓度、溶剂浓度、分散剂种类和体积、反应体系pH值以及温度等因素对最终样品钛铬黄粒径的影响：通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)等分析手段对优化条件合成的前驱体粒子进行测试表征，测试结果表明，制备的粒子粒径在100nm左右，前驱体主要成份为钛、铬、锑的氢氧化物。 将制备的前驱体在马弗炉里煅烧，研究了煅烧温度和铬的掺杂量对钛铬黄晶型的影响，得出煅烧温度与晶型转变的关系，实验中铬的掺杂量不对钛铬黄的金红石相产生影响；研究了升温速率、煅烧温度、保温时间与样品中残余六价铬含量的关系。通过SEM、FTIR、X射线衍射(XRD)以及能谱分析仪等分析手段对制备的钛铬黄粒子进行测试表征，测试结果表明，制备的粒子粒径在100nm左右，结构为金红石相，含有钛、铬、锑三种金属元素。 通过本论文的研究，制备的无机环保钛系黄色颜料，可广泛应用于电子、塑料及涂料行业，满足了人们对环保的更高要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪 论

1.1课题背景

1.2纳米二氧化钛的性质

1.2.1物理和化学性质

1.2.2光学特性

1.3铬的危害

1.3.1铬的污染源

1.3.2铬污染的危害

1.3.3铬的环境标准

1.4本课题的开展意义

2纳米粒子的制备方法和高温固相反应

2.1纳米粒子制备方法概述

2.1.1气相法

2.1.2液相法

2.1.3机械合金法

2.2固相反应

2.2.1固相反应的特点

2.2.2固相反应机理

2.2.3不同反应类型和机理

2.3材料的烧结

2.3.1烧结定义

2.3.2烧结现象

2.3.3烧结模型

2.3.4烧结推动力

2.3.5烧结过程中的物质传递

2.3.6影响烧结的因素

2.3.7烧结方法

2.4本论文的研究内容

3液相法合成钛铬黄前驱体

3.1实验原理

3.2实验试剂及仪器

3.3实验过程

3.4实验条件的影响

3.4.1沉淀剂的选择

3.4.2表面活性剂的选择

3.4.3表面活性剂量的确定

3.4.4尿素添加量对粒径的影响

3.4.5水的添加量对粒径的影响

3.4.6 pH值对粒径的影响

3.4.7反应温度对粒径的影响

3.5前驱体粒子的测试与表征

3.5.1形貌分析

3.5.2红外光谱分析

3.6本章小结

4固相反应制备钛铬黄

4.1钛铬黄固溶体

4.2反应机理

4.3实验试剂及仪器

4.4固相反应制备钛铬黄

4.4.1形貌分析

4.4.2红外光谱分析

4.4.3晶体结构分析

4.4.4元素分析

4.5前驱体热分解过程的反应动力学研究

4.6本章小结

5钛铬黄中铬的含量

5.1六价铬的测定方法

5.1.1实验试剂及仪器

5.1.2试剂配制

5.1.3测试程序

5.1.4显色及测定

5.1.5标准曲线的绘制

5.2样品中六价铬的含量

5.2.1升温速率与六价铬含量的关系

5.2.2烧结温度与六价铬含量的关系

5.2.3保温时间与六价铬的关系

5.2.4铬的掺入量与六价铬的关系

5.3本章小结

6结论

致 谢

参考文献