一种纳米二氧化钛无机表面处理方法

摘要

本发明公开了一种纳米二氧化钛无机表面处理方法，应用此种方法可以使纳米二氧化钛粒子在良好的分散状态下进行无机表面处理，提高无机表面处理效果。本发明采用超声场、机械搅拌和膜分离相集成的方法解决无机表面处理过程中纳米二氧化钛的絮凝和分散问题。在无机表面处理过程中，一方面纳米二氧化钛分散液一直处于机械搅拌和超声波的作用之下，另一方面利用膜分离装置将反应产生的杂质离子不断除去，确保纳米二氧化钛粒子始终在充分分散的状态下进行无机表面包覆反应。

主权项

一种纳米二氧化钛无机表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)首先向去离子水中加入分散剂，然后加入纳米二氧化钛，利用分散设备制备出纳米二氧化钛水分散液；(2)将纳米二氧化钛水分散液加入到无机表面处理反应器中，加入去离子水，稀释到分散液中纳米二氧化钛质量占水质量的4％～12％，开启反应器上的机械搅拌装置和超声波分散装置，把分散液温度升至40～95℃，调节纳米二氧化钛分散液的pH值为8～10；(3)向反应器中分别加入一种呈酸性无机表面处理液和一种呈碱性无机表面处理液，所述的呈酸性无机表面处理液为无机酸水溶液、铝盐水溶液和锆盐水溶液中的一种或多种，所述的呈碱性无机表面处理液为硅酸盐水溶液、铝酸盐水溶液和无机碱水溶液中的一种或多种，维持纳米二氧化钛分散液的pH值为8～10，无机表面处理液中反应物质量占水质量的3～30％，两种处理液在反应器中发生化学反应后形成无机包覆物，无机包覆物占二氧化钛质量的5％～30％；(4)当反应器中的纳米二氧化钛发生絮凝时，暂时停止无机表面处理，开启料液泵，将纳米二氧化钛浆液压入膜分离装置，无机表面处理反应产生的部分杂质离子随滤液透过膜的微孔，并以错流的方式排出，浓缩后的纳米二氧化钛浆体从膜分离装置流出后返回无机表面处理反应器，同时向反应器中补加去离子水以维持反应器中纳米二氧化钛质量占水质量的4％～12％，物料在反应器和膜分离装置之间反复循环，将无机表面处理过程中产生的杂质离子不断除去；(5)当滤液的电导率小于300μS/cm时，重复步骤(3)操作，继续进行无机表面处理；当反应器中的纳米二氧化钛发生絮凝时，则重复步骤(4)操作，通过膜分离装置除去杂质离子；(6)当无机表面处理液加完后，继续搅拌、超声分散10～60min，然后调节pH值为6.0～8.0，再继续搅拌、超声分散10～60min；(7)把纳米二氧化钛浆液通过膜分离装置不断洗涤，同时加入去离子水，维持反应器中纳米二氧化钛的质量占水质量的4％～12％；当排出滤液的电导率小于200μS/cm时，停止补加去离子水，将纳米二氧化钛分散液浓缩到纳米二氧化钛质量占水质量的15％～25％，经干燥、粉碎后，得到经无机表面处理的纳米二氧化钛粉体产品。