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二氧化钛的疏水改性及其表征

文档名称:二氧化钛的疏水改性及其表征
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上传者:zxq6642
添加时间:2019/05/20
内容摘要:
第34卷第4期
化学工业与正程技术
Vol 34 No4
2013年8月
Journal of Chemical Industry Engineering
Aug,2013
开究与廾发
二氧化钛的疏水改性及其表征
王百年,何晓婷,刘磊
(合肥工.业大学化学工程学院,安徽合肥23000
摘要:在水相体系中,以二氧化钛为原料,用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对其进行湿法表面改
性。以豌水度为主要考察指标,通过单因素条件ダ验及正交实验,研究了体系H值、改性剂用量、改性
温度、改性时闻等因素对政性效果的影响。结果表明:当体系pH值8、改性剂用量(占二氧化钛总质量
的分数)5%、改性时间2.5h、改性温度65℃时,二氧化钛疏水度由13.87%提高至59.89%。
关键词:二氧化钛表面改性疏水度十六烷基三甲基溴化铵
中图分类号:TQ11文献标识码:A文章编号:1006-7906(2013)04-0036-05
Hydrophobic modification and characterization of titanium dioxide
WANG Bainian HE Xiaoting. LIU
School of Chemical Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 23000, China)
Abstract In aqueous system, titanium dioxide powder is modified using cetyl trimethyl ammonium bromide(CTAB )as modifier
via wet surface modification. Using hydrophobic degree as the main index, thc modification conditions, such as PH value of the mdi
fied system amount of modifier, modification temperature and modification time are investigated by single-factor and orthogonal experi
ment The optimum conditions are otained as following he systen pll is 8, the amount of modifier is 5%, the modification time is
2.5 b and the modification temperature is 65 C. Ti anm ioxide h drophobic degree can be increased from 13.87% to 59.89%un-
der the optimum conditions
Key words: Titanium dioxide; Surface modifcation; Hydrophobic degree; Cetyl trimethyl ammonium bromide
氧化钛是近年来发展较快的一种无机功能材
收稿日期:2013-04-01。
料,广泛应用于感光材料、橡胶、塑料、涂料、光催化作者筒介:王百年(1973-).男,安徴尤为人,博上,副教授,现从事
剂、化妆品、食品包装材料、陶瓷添加剂等领域2
高校化T教学丁:作。
mail:284855884@163.com
、ートーーーーーーーーャいーー
水汽提工艺
H-
3结论
Aspen Plus的电解质NRTL活度系数模型能够
描述炼油厂含硫污水处理过程。适用于炼油厂含碗
污水处理工艺过程的模拟计算,得到详细的计算结
0.2
CO>
果。汽提塔分离H2S时,可以在塔顶加入适量的低
温水,从而在塔顶获得较纯的硫化氢酸性气。本文
05101520253035404550556065
塔板数
的订算数据还未和工程实际进行对比。工艺模拟计
算结果是工程设计的依据,但在实现工程化时,还应
图2各塔板气相中各组分质量分数分布
考虑到工程上的可靠性
由图2可见,气相中H12S主要分布在塔顶和中.上
部,NH3主要分布在塔的中上部,塔下部基本为水
参考文献:
综上所述, Aspen Plus的电解质NRL活度系[1]赵莹莹. Aspen Plus软件在炼油厂含碗污水汽提过程中
数模型能够比较准确地描述单塔加压侧线抽出的酸
的应用[J].炼油设计,1998,28(5):48-51.
万方数据
王百年等
二氧化钛的疏水政性及其表征
氧化钛中T一0键距离小且不等长,这种不平衡1.2.2疏水度测定
使二氧化钛分子极性很强,表面易吸附水分子,使水
准确量取50mL去离子水于100mL烧杯中,再
分子极化形成表面羟基,因而易团聚成二次粒子;同准确称取1.0g改性后的二氧化钛粉末于烧杯中,
时,二氧化铽亲水疏油的特性,不宜在非极性或低极滴加无水乙醇使漂浮于水面上的粉体润湿并沉降。
性的有机介质中均匀分散,从而影响了其优良性能粉体完全沉降时,记录加人的无水乙醇量(V,mL)。
的发挥14。为了改善二氧化钛与有机体系的相容
疏水度=V(V+50)×100%
性及其在有机体系的分散稳定性,需要找到合适的1.2.3结构形貌分析
分散剂,使团聚的颗粒分散,并在表面包覆无机或有
采用红外光谱仪(R)压片法分析样品表面特
机物膜,这层膜应具有表面活性剂的性质,促使二氧征基团;X射线衍射仪(XRD)表征粉体的晶相结
化钛能在有机相及水相中呈高分散状态,以实现其构;激光粒度分析仪表征样品的粒径分布;场发射透
更广泛的应用?。目前主要改性方法有:表面活性射电子显微镜(TEM)观察样品的结构
剂法偶联剂法、聚合物包膜法、化学沉析法及等离2结果与讨论
子法?,其中表面活性剂改性法简便易行,且改性2.1改性剂的媂选
成本低廉。
实验选择聚乙二醇2000非离子型)、三乙醇
笔者以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺、十六烷基三甲基溴化铵(阳离子型)、Dー山梨醇
铵(简称CTAB)为改性剂(由于CTAB是由亲水基(非离子型)、十二烷基硫酸钠(阴离子型)等5种表
和疏水基组成,在水溶液中电离,再通过物理或化学面改性剂,进行筛选实验,其吭水度如图1所示。
吸附作用于粉体表面,形成吸附层,从而实现对二氧
1原样
化钛粉体的表面改性),以二氧化钛疏水度为主要
602十二烷基硫酸钠
考察指标,研究了二氧化钛改性的最住工艺条件,并
三乙埻肢
聚乙二一醇2万
对改性前后的产品进行了表征。
长405-十入烷基三甲基溴化铵
6-D山梨醇
1实验部分
1.1实验药品及设备
1.1.1实验主要药品
六偏磷酸钠、无水乙醇、聚乙二醇20000平均
分子量)、D-山梨醇、十六烷基三甲基溴化铵、三乙
表面活性剂
图1改性剂的筛选
婷胺、十二烷基硫酸钠,以上试剂均为分析纯。
1.1.2实验主要仪器设备
由图1可见:十六烷基三甲基溴化铵改性后的
电热鼓风干燥箱(1010-1):上海实验仪器厂有二氧化钛疏水度最大,而实验需要改性后二氧化饮
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