由钛铁矿制取二氧化钛氧化锌复合材料

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3、高温煅烧得到超细TiO2/ZnO复合材料，所得产品颜色白泛微黄，颗粒较小，分散均匀，不分解，不变质，吸收紫外线能力强，符合国家标准。并对该工艺的实验原理、方法及实验条件进行了深入研究。关键词:制备钛铁矿TIO2/ZnO复合颗粒煅烧1.引言二氧化钛是一种多功能材料，广泛的用于涂料，幽默塑料化妆品及医药、有机合成的催化剂及环境保护的光催化剂。随着人们健康意识的增强，现今人们对防晒的化妆产品的安全性的要求越来越高，无机防晒剂有ZnO,TiO2,ZrO,SiO2和Fe2O3等，其中用的最广是纳米钛ZnO和纳米TiO2,纳米ZnO和TIO2在紫外波段的吸收性能

4、很好，吸收波长也较宽。纳米TiO2主要在280-350nm吸收性能很好，但在350-400nm的吸收就较弱了，纳米ZnO在短波的吸收性能虽然不如纳米TiO2,但它提供非常广谱的防护一直到UVA，而且超细ZnO被认为是可得到的最为广谱的一种防晒剂[1-3]。本文结合纳米TiO2和纳米ZnO的优点制得一种广镨防晒剂--二氧化钛/氧化锌超细复合氧化物。本实验以硫酸、钛铁矿粉为主要原料，将硫酸和钛矿按比例混合，加温反应，把钛和铁等组分转化为可溶性硫酸盐溶液，并用还原剂将溶液中硫酸高铁还原成亚铁，通过净化除去悬浮杂质。经结晶分离，得到纯净的硫酸的钛盐溶液，水解

5、生成水合二氧化钛；煅烧粉碎即可得到成品。该法采用价廉易得的钛铁矿和硫酸为原料，设备比较简单操作方便易行。1.2实验原理在酸性介质中，三价和四价钛都以阳离子形式存在，Ti3+水解生成亚钛氧基TiO2+，在160-250℃过量浓硫酸和钛铁矿作用，发生反应：43FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4FeTiO3+3H2SO4=Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O此时钛和铁都变成硫酸盐，同时钛铁矿中的铁的氧化物也与H2SO4发生反应：FeO+H2SO4=FeSO4+H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O欲除去反应中的铁杂

6、质，可向溶液中加铁屑，是溶液中的Fe3+还原为Fe2+，在低温时形成沉淀而除去。Ti(SO4)2和TiO(SO4)容易发生下述反应,水解而析出白的偏钛酸沉淀。Ti(SO4)2+H2O=TiOSO4+H2SO4TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4向溶液中加ZnSO4·7H2O和NH3·H2O,调制PH值，沸水加热Zn2++2OH—=Zn(OH)2↓。煅烧所得的偏钛酸和氢氧化锌，即可得TiO2/ZnO。2.实验部分2.1仪器：蒸发皿砂浴锅三口烧瓶磁力搅拌器锥形瓶（250ml)吸滤瓶容量瓶（250ml,500ml)移液管（25ml）滴定管（酸

7、式）布式漏斗坩埚温度计（300℃）台秤玻璃棒马弗炉坩埚钳石棉手套分析天平2.2药品：钛铁精粉H2SO4（10%，20%，98%）铁粉锌粉HCl（1：2）KSCN溶液(NH4)2SO4，ZnSO4·7H2O，NH3·H2O(1:1),BaCl2饱和溶液,(NH4)2Fe(SO4)2(0.035mol/L),铝片2.3实验过程2.3.1分解精矿将100ml的蒸发皿，放在砂浴中，加热大约40℃，称取20g钛铁矿，按TiO2:H2SO4=1:3（物质的量比）量取20ml浓H2SO4，在不断搅拌下缓缓加入到蒸发皿（置于砂浴中），反应非常猛烈，有大量白烟冒出，控

8、温在200-250℃，直至试剂呈黑渣状，慢慢冷却至室温。2.3.2浸取精制液将产物转移到三口烧瓶中，水浴加热