鈦白粉經(jīng)常因?yàn)閼?yīng)用場景的不同，需要對其表面進(jìn)行物理、化學(xué)方法的處理。由于納米級的鈦白粉具有很強(qiáng)的極性，容易團(tuán)聚，同時還具有很強(qiáng)的催化性能，所以在實(shí)際應(yīng)用中受到很大的限制。鈦白粉本身性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，但是由于鈦白粉表面存在大量的羥基，所以為鈦白粉的接枝改性提供了很好的條件。
根據(jù)不同應(yīng)用場景對于鈦白粉表面電荷、粒徑、催化性能、表面成分和耐候性等的需求，目前對于鈦白粉的包覆處理主要是采用無機(jī)氧化物包覆和有機(jī)包覆兩種。
1、鈦白粉無機(jī)包覆處理技術(shù)及機(jī)理
鈦白粉無機(jī)包覆改性主要是利用無機(jī)化合物在其顆粒表面包覆成膜，使其能夠很好的與周圍介質(zhì)相隔開。鈦白粉能夠通過無機(jī)改性，使它的分散性、光催化活性、酸溶率、耐候性、白度等發(fā)生改善，且其原有的優(yōu)良性質(zhì)不會改變。
鈦白粉表面包覆的無機(jī)物主要有SiO2、Al2O3、ZrO2、ZnO、CeO2等非貴金屬無機(jī)水合氧化物。最常見的包膜方式中主要有單元包覆、二元包覆和三元包覆，其中單元包覆基本不能完全滿足鈦白粉無機(jī)改性的要求，所以大多數(shù)情況下對鈦白粉都是多元包覆。
采用對鈦白粉的無機(jī)包覆工藝主要為干法改性和濕法改性這兩種，濕法改性占據(jù)主導(dǎo)地位。
鈦白粉的無機(jī)包覆機(jī)理主要有以下幾種：靜電吸附理論、化合鍵合理論、異相成核理論和溶膠-吸附-凝膠-成膜理論。
無機(jī)包覆靜電吸附理論認(rèn)為，無機(jī)包覆劑能夠在庫侖力的作用下吸附在鈦白粉的表面，實(shí)現(xiàn)對鈦白粉的改性。靜電吸附理論不能解釋無機(jī)包覆劑為什么能在鈦白粉表面生成均勻的膜且膜的厚度可以控制。
無機(jī)包覆化合鍵合理論認(rèn)為，包覆在鈦白粉表面的沉淀實(shí)質(zhì)為羥基水合氧化物，能夠很好的與鈦白粉表面的羥基結(jié)合。這個理論能夠解釋很多鈦白粉無機(jī)包覆的問題，能夠被大多數(shù)人所接受。
無機(jī)包覆異相成核理論認(rèn)為，異相成核較均相成核更為容易，所以無機(jī)包覆劑在鈦白粉溶液體系中沉淀時會優(yōu)先沉淀在鈦白粉的表面，所以能夠在鈦白粉表面成膜并且膜的厚度可以控制。
無機(jī)包覆溶膠-吸附-凝膠-成膜理論認(rèn)為，無機(jī)包覆劑在含有鈦白粉的溶液中形成溶膠，然后再通過庫侖力的作用吸附在鈦白粉的表面，最后溶膠在鈦白粉表面成核并生長成膜。
2、鈦白粉有機(jī)包覆處理技術(shù)及機(jī)理
鈦白粉有機(jī)包覆改性是指利用有機(jī)物在鈦白粉表面進(jìn)行接枝，使得鈦白粉由親水性變?yōu)橛H油性，此時鈦白粉能夠在有機(jī)體系中具有很好的相容性。經(jīng)過有機(jī)改性后的鈦白粉，在有機(jī)體系中的分散性和穩(wěn)定性得到很好的提升。
鈦白粉有機(jī)改性使用的改性劑主要有：硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、陰離子表面活性劑、二元酸類和烷基胺類。
鈦白粉的有機(jī)包覆機(jī)理主要有以下幾種：靜電吸附理論、化合鍵合理論、和氫鍵理論。
有機(jī)包覆靜電吸附理論認(rèn)為，有機(jī)包覆劑能夠在庫侖力的作用下吸附在鈦白粉的表面，有機(jī)包膜劑中的親水端靠近鈦白粉表面，疏水端遠(yuǎn)離鈦白粉表面，從而實(shí)現(xiàn)了對鈦白粉的改性。這種理論比較典型的是解釋陰離子表面活性劑對鈦白粉的改性。
有機(jī)包覆化合鍵合理論認(rèn)為，有機(jī)改性劑水解后的有機(jī)長鏈分子帶有活性羥基，可以與鈦白粉表面的羥基結(jié)合形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵?？梢杂脕斫忉層袡C(jī)偶聯(lián)劑對鈦白粉的改性。
有機(jī)包覆氫鍵理論認(rèn)為，鈦白粉表面的羥基所帶的H原子可以與電負(fù)性較大，半徑較小的N、O、F等原子形成較強(qiáng)的分子間的作用力。比較典型的是用來解釋帶有氨基的長鏈烷烴化合物對鈦白粉的改性。
資料來源：《劉明.制備復(fù)合改性的鈦白粉及其在化妝品素顏霜中的應(yīng)用[D].廣東工業(yè)大學(xué),2020》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉(zhuǎn)載請注明出處！
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