[发明专利]一种改性二氧化钛及其制备方法

权利要求书

1.一种改性二氧化钛的制备方法，所述改性二氧化钛为四层，其特征在于，所述改性二氧化钛内核为二氧化硅，第二层为二氧化钛，第三层为三氧化二铬，最外层为二氧化钛；

改性二氧化钛的制备方法包括如下步骤：（1）对工业二氧化钛原料进行预处理；（2）对步骤（1）获得的TiO₂进行造孔处理；（3）将二氧化硅内核外层包覆一层TiO₂；（4）将步骤（3）获得TiO₂外层包覆一层Cr₂O₃；（5）将步骤（2）获得的TiO₂包覆在步骤（4）获得的二氧化钛外层；

所述步骤（1）中，预处理的步骤为：将工业二氧化钛原料与去离子水投入至除杂装置的打浆槽中，工业二氧化钛原料与去离子水之间按照重量的混合比例为2-4:6-8；搅拌装置进行搅拌打浆后形成浆料，将浆料注入第一超声波振动筛中进行超声振动过滤，二氧化钛被过滤提取出来；将提取出的二氧化钛加入氨水，调节溶液的pH至1.0-2.0，此时向反应器内不断滴加二硫代胺基甲酸盐类衍生物溶液，直至不产生固体悬浮物停止，继续搅拌15-25min，过滤提取二氧化钛；在二氧化钛被过滤提取后用水洗涤，洗涤之后再经过超声振动过滤，再到干燥装置中进行干燥，得到低杂质含量的二氧化钛；

所述步骤（2）为：a.首先将步骤（1）获得的二氧化钛与造孔剂分别研磨至粒度为50μm以下，然后将研磨后得到的二氧化钛与造孔剂粉末混合均匀，在100-250MPa压力下压制成型；b.将经步骤a压制成型的物料以5-10℃/min升温速率升温至600-1100℃烧结3h-6h制备得到去除造孔剂的多孔钛前驱体；c.将经步骤b得到的多孔钛前驱体按照钙与二氧化钛质量比≥2:1加入金属钙，然后在抽真空至炉内压力为小于等于5Pa、升温速率为5-10℃/min、还原温度为1000-1100℃进行钙热还原24h-60h，待冷却后，取出还原产物，将还原产物采用稀盐酸浸出，浸出完成后用蒸馏水和无水乙醇洗涤，经真空干燥后得到多孔二氧化钛，并将得到的多孔二氧化钛研磨至粒径小于5μm；

包覆过程中，使用到一种包覆设备，所述包覆设备由直线电动机驱动器（1）、玻璃板（2）、涂布器（3）、加热板（4）组成；连接臂（11）与涂布器（3）固定连接，并可以在电动机的驱动下在移动槽（13）中移动，从而推动涂布器（3）在玻璃板（2）上移动；所述直线电动机驱动器（1）上设置玻璃板支座（12），用于支撑玻璃板（2），玻璃板（2）下固定设置有加热板（4）；所述涂布器（3）与玻璃板（2）之间的间隙（31）高度为5-30μm。

2.根据权利要求1所述的改性二氧化钛的制备方法，其特征在于：所述改性二氧化钛中，SiO₂含量为10-30%，Cr₂O₃含量为5-20%，TiO₂含量为50-85%。

3.根据权利要求1或2所述的改性二氧化钛的制备方法，其特征在于：所述的改性二氧化钛应用于砂浆中，所述砂浆为石灰砂浆、水泥砂浆、混合砂浆中的一种或几种。

4.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于：所述造孔剂为碳酸氢铵、高纯石墨或淀粉，造孔剂加入量为二氧化钛质量的3％-15%。

5.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于：c步骤中，钙与二氧化钛质量比为5:1。

6.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于：所述制备步骤（4）为：a.将步骤（3）中获得的TiO₂颗粒分散于乙醇中，超声处理10-15min，按每g TiO₂颗粒对应0.02-1mmol的比例加入有机铬化合物，形成悬浮液；b.取足量的水，调节pH至4-6，与步骤a中获得的悬浮液分别加热到80-95℃，将二者同时加入到搅拌机中，进行水解反应；c.10-30min后反应完毕，收集沉淀，在450-750℃下灼烧1小时，获得包覆Cr₂O₃的TiO₂颗粒。

7.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于：所述制备步骤（5）为：a.将步骤（4）中获得的二氧化钛，取1-10重量份，取步骤（2）中获得二氧化钛5-20重量份，分散于足量的十甲基环五硅氧烷中，再加入1-5重量份的对甲氧基肉桂酸辛酯，混合均匀，得到悬浮液A；b.将悬浮液A压制包覆；c.对压制后的悬浮液A在60-120℃下，加热1-3小时，使十甲基环五硅氧烷挥发。