趙玉仲，孫建軍，李軍，朱慶山

（1中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所，多相復(fù)雜系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190；2北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，北京 100029）

流化床氣相水解制備高純二氧化鈦

趙玉仲1,2，孫建軍2，李軍1，朱慶山1

（1中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所，多相復(fù)雜系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190；2北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，北京 100029）

針對(duì)TiCl4氣相水解制備TiO2粉體存在Cl含量高的問(wèn)題，開(kāi)展了流化床TiCl4氣相水解制備高純TiO2。系統(tǒng)地研究了反應(yīng)條件、煅燒后處理對(duì)TiO2粉體的純度、形貌、晶型、比表面積的影響。結(jié)果表明，TiO2內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶型的轉(zhuǎn)變有利于Cl的脫除；提高煅燒溫度使TiO2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由多孔疏松向致密結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，晶型結(jié)構(gòu)由銳鈦礦相向金紅石相轉(zhuǎn)變，從而有利于提高Cl的脫除率；與空氣煅燒比較，水蒸氣氣氛下的脫氯效率明顯提高，歸因于水蒸氣與TiO2顆粒內(nèi)殘余的多羥基氯化物進(jìn)一步反應(yīng)；氫氣氣氛下可進(jìn)一步提高Cl的脫除率，800℃煅燒2 h后Cl的脫除率達(dá)到95%，主要?dú)w因于氫氣還原TiO2使其晶型結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變。

流化床；水解；二氧化鈦；超細(xì)粉體；團(tuán)聚

Abstract:Synthesis of high purity TiO2powder by fluidized gas hydrolysis method is investigated.To tackle the problem of high Cl content remained in the TiO2powder,the hydrolysis reaction conditions and subsequently calcination at air,steam and H2are mainly investigated for dechlorination.The results show that the structure and phase transition of TiO2are two key factors that affect the efficiency of dechlorination.With the increase of the calcination temperature,the internal structure of TiO2is changed from porous to dense structure,and the crystalline structure is transformed from anatase to rutile.The structure and phase transition of TiO2are beneficial to increasing the removal rate of Cl.Compared with the air calcination,the dechlorination efficiency in water vapor atmosphere is obviously improved,which is attributed to the further reaction of water vapor and the multi hydroxyl chloride in the TiO2particles.Compared with air and steam calcination,the removal rate of Cl can be further improved up to 95% under the atmosphere of hydrogen at 800℃ for 2h,which is mainly attributed to the reduction of TiO2structure by hydrogen reduction.

Key words:fluidized-bed; hydrolysis; TiO2; ultrafine powders; agglomeration

引 言

高純二氧化鈦具有優(yōu)良的光、電和力學(xué)特性，是制造硬質(zhì)合金、熱敏電阻、功能陶瓷、化妝品、顏料等工業(yè)的重要基礎(chǔ)原料[1]，同時(shí)也可作為重要催化劑載體應(yīng)用于脫硫脫硝、光電轉(zhuǎn)化等催化過(guò)程[2-3]。目前，作為顏料用高純二氧化鈦時(shí)，要求其具有TiO2純度高和雜質(zhì)含量低等化學(xué)特性。此外，電子級(jí)高純二氧化鈦還對(duì)二氧化鈦的形狀、粒度大小等物理特性提出了具體指標(biāo)。這就對(duì)高純二氧化鈦的制備技術(shù)提出了更高的要求。

現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外高純二氧化鈦制備技術(shù)主要包括硫酸法[4]、氯化法[5]、液相水解法[6]、鈦醇鹽水解法[7]等。以上4種制備技術(shù)中，除硫酸法外，其余3種制備技術(shù)均采用了以TiCl4為前體合成TiO2，其不同之處在于氧化或水解方式。氯化法采用了高溫氣相氧化法合成TiO2，技術(shù)難度大，對(duì)設(shè)備材質(zhì)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)要求苛刻，生產(chǎn)過(guò)程中需要加入 AlCl3成核劑，影響產(chǎn)品的純度[5,8]。液相水解法具有工藝流程短、雜質(zhì)含量低等優(yōu)點(diǎn)，但產(chǎn)物顆粒易于團(tuán)聚使得粒度大小不易控制[6]。鈦醇鹽水解法存在工藝流程長(zhǎng)，原料和輔助材料價(jià)格較高，而且產(chǎn)物中存在積碳的問(wèn)題[7]。此外，少數(shù)研究者采用氣相水解法合成 TiO2[9-11]，著重于研究水解反應(yīng)時(shí)間、溫度及H2O/TiCl4摩爾比等反應(yīng)條件對(duì)TiO2的晶型、粒徑、雜質(zhì)含量等物化性質(zhì)的影響。研究表明氣相水解產(chǎn)物中的雜質(zhì)主要是SiO2和Cl，特別是Cl的脫除是提高TiO2純度的關(guān)鍵因素，但對(duì)脫除Cl的影響因素沒(méi)有深入研究。

近年來(lái)，采用流化床方法制備高性能粉體成為超細(xì)粉體制備過(guò)程研究的熱點(diǎn)[12-18]，其高效的氣固接觸效率將有利于Cl的脫除。本文采用流化床氣相水解合成超細(xì)TiO2粉體，著重于研究氣相水解及煅燒后處理過(guò)程中雜質(zhì)Cl的脫除，通過(guò)改變反應(yīng)條件控制超細(xì)TiO2粉體的粒徑大小，同時(shí)采用煅燒后處理的方法脫氯，得到了分散性良好的具有混合晶型的高純二氧化鈦。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料及裝置

氣相水解采用的原料為四氯化鈦（TiCl4）液體(純度 98%，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，高純氮?dú)夂透呒儦錃猓ā?9.999%，北京市北溫氣體制造廠）。

氣相水解反應(yīng)裝置如圖1所示，由進(jìn)氣系統(tǒng)、流化床反應(yīng)器、加熱爐和尾氣凈化系統(tǒng)4部分構(gòu)成。流化床反應(yīng)器由直徑為20 mm的內(nèi)管和直徑為35 mm的外管構(gòu)成。氣路系統(tǒng)由氮?dú)鈹y帶的TiCl4蒸氣和氮?dú)鈹y帶的水蒸氣兩路氣體管路組成，通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)（北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司）控制氮?dú)饬髁?，采用天津市泰斯特儀器有限公司生產(chǎn)的數(shù)顯電加熱套控制 TiCl4蒸氣和水蒸氣的逸出溫度。過(guò)濾器（石家莊乾煌過(guò)濾設(shè)備有限公司）主要用于收集少量被氣體帶出的固體產(chǎn)物。

圖1 流化床氣相水解裝置Fig.1 Fluidized bed gas phase hydrolysis apparatus

1.2 二氧化鈦粉體的制備及表征方法

實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將流化床反應(yīng)器置于預(yù)先加熱的透明加熱爐中，TiCl4蒸氣從流化床反應(yīng)器的頂部進(jìn)入流化床反應(yīng)器的內(nèi)管，水蒸氣從流化床反應(yīng)器的底部進(jìn)入流化床反應(yīng)器。通入 TiCl4蒸氣和水蒸氣的含量通過(guò)氮?dú)饬髁亢蜏囟燃右哉{(diào)控。兩路氣體在流化床反應(yīng)器的底部混合并發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后的大部分固相產(chǎn)物在流化床反應(yīng)器內(nèi)管和外管的環(huán)隙區(qū)沉積，少量固體產(chǎn)物被氣體帶出反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后的尾氣通入飽和碳酸鈉溶液以除去鹽酸。為了防止 TiCl4蒸氣在管路上冷凝，氣路通過(guò)加熱帶對(duì)導(dǎo)氣管進(jìn)行保溫。過(guò)濾器的溫度設(shè)為 140℃，以避免水蒸氣在過(guò)濾器中冷凝而導(dǎo)致管路堵塞。

水解反應(yīng)5 h后，停止通入TiCl4蒸氣，繼續(xù)通入水蒸氣30 min后，停止加熱。取下反應(yīng)器，將反應(yīng)器內(nèi)管和外管的環(huán)隙區(qū)沉積的二氧化鈦產(chǎn)物收集到坩鍋中，在較高溫度下（400～1000℃）煅燒處理2 h，獲得TiO2粉體約10 g，產(chǎn)物收率約80%?？疾祆褵郎囟葘?duì)顆粒形貌、粒徑大小及 Cl含量的影響，同時(shí)對(duì)比了空氣、水蒸氣和氫氣氣氛下對(duì)脫氯效果的影響。

采用X'pert PRO MPD型X射線衍射儀(XRD，荷蘭帕納科公司)測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)物的晶型結(jié)構(gòu)。通過(guò)Lab center XRF-1700型X射線熒光分析儀（XRF，荷蘭帕納科公司）測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)物的Cl含量。采用粉末壓片制樣法，以硼酸為襯底，將TiO2粉末壓制成片，進(jìn)行XRF測(cè)試。所有樣品均重復(fù)測(cè)量?jī)纱?，測(cè)量誤差低于 2%。產(chǎn)物的表面形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析分別采用熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（JSM-7100F+INCA X-MAX）和高分辨率透射電子顯微鏡（JEM-2100F）進(jìn)行分析。同時(shí)使用全自動(dòng)比表面積分析儀（NOVA3200e）測(cè)定粉體顆粒的比表面積。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 水解溫度的影響

在 300～635℃范圍內(nèi)考察了水解溫度對(duì)二氧化鈦純度的影響。圖2為不同水解溫度下得到的二氧化鈦粉體產(chǎn)物XRD譜圖?？梢钥闯?，在300℃時(shí)，二氧化鈦的衍射峰強(qiáng)度很弱，說(shuō)明主要以無(wú)定形TiO2存在；隨著水解溫度的升高，由無(wú)定形 TiO2向銳鈦礦TiO2轉(zhuǎn)變，這與Xia等[9]報(bào)道的結(jié)果一致。然而，當(dāng)水解溫度超過(guò)550℃后，其銳鈦礦相TiO2衍射峰有所減弱，但沒(méi)有金紅石相TiO2出現(xiàn)，文獻(xiàn)[9]也報(bào)道了 TiO2在 1000℃下沒(méi)有相態(tài)轉(zhuǎn)變。說(shuō)明在水解條件下TiO2晶型轉(zhuǎn)變速率非常緩慢。通常情況下，TiO2晶型轉(zhuǎn)變溫度為610～915℃[19]，但其轉(zhuǎn)變速率受顆粒尺寸、TiCl4進(jìn)料速率、燒結(jié)氣氛和摻雜等因素的影響較大[20-23]。

圖2 不同溫度下產(chǎn)物的XRD譜圖Fig.2 XRD patterns of TiO2powder under different hydrolysis temperatures

圖3為對(duì)應(yīng)水解溫度下獲得二氧化鈦中Cl含量，可以看出，在300～550℃范圍內(nèi)，二氧化鈦產(chǎn)物中Cl含量與水解溫度呈線性關(guān)系，隨著制備溫度的升高而降低，Cl含量從300℃時(shí)的7.25%（質(zhì)量）降低到 550℃的 0.29%（質(zhì)量）。說(shuō)明在 300～550℃范圍內(nèi)，水解溫度的提高有利于降低二氧化鈦產(chǎn)物中Cl含量。然而，當(dāng)水解溫度超過(guò)550℃后，產(chǎn)物中Cl含量沒(méi)有明顯變化。結(jié)合圖2中TiO2的晶型轉(zhuǎn)變，推斷TiO2的晶型對(duì)Cl的脫除有較大影響。

圖3 不同水解溫度下產(chǎn)物二氧化鈦顆粒的氯含量Fig.3 Chlorine content of TiO2particle under different hydrolysis temperatures

圖4 不同水解溫度下產(chǎn)物二氧化鈦顆粒的SEM圖Fig.4 SEM images of TiO2particle under different hydrolysis temperatures

圖4給出了不同水解溫度下二氧化鈦顆粒的SEM圖片，從圖4可以看出，隨著水解溫度的升高，二氧化鈦顆粒的一次粒徑逐漸減小。然而，當(dāng)水解溫度高于 450℃后，形成的二氧化鈦顆粒球形度明顯變差[圖4(c)～4(d)]。而且二氧化鈦顆粒之間產(chǎn)生了相互團(tuán)聚現(xiàn)象，形成了較大的團(tuán)聚物。團(tuán)聚顆粒粒徑范圍在100～300 nm，分布不均勻。說(shuō)明水解溫度改變了產(chǎn)物的顆粒大小和形貌。進(jìn)一步對(duì)二氧化鈦顆粒進(jìn)行了BET比表面積分析發(fā)現(xiàn)，隨著水解溫度的升高，二氧化鈦顆粒的BET比表面積呈下降趨勢(shì)（圖5）。同時(shí)看出，在400℃處二氧化鈦顆粒的BET比表面積存在一個(gè)明顯下降臺(tái)階。結(jié)合圖4中發(fā)生的團(tuán)聚現(xiàn)象，說(shuō)明二氧化鈦顆粒BET比表面積的顯著降低是由二氧化鈦顆粒的團(tuán)聚導(dǎo)致的。而這種團(tuán)聚現(xiàn)象的發(fā)生將會(huì)影響氣固傳質(zhì)效率[24]，可能對(duì)后續(xù)二氧化鈦顆粒煅燒脫氯造成不利影響。

圖5 不同水解溫度下產(chǎn)物二氧化鈦顆粒的比表面積Fig.5 Specific surface area of TiO2particle under different hydrolysis temperatures

2.2 煅燒處理

從前面分析可以得出，在 TiCl4水解過(guò)程中，殘留的Cl是影響TiO2純度的主要元素。因此，如何有效脫除產(chǎn)物中的Cl是制備高純度TiO2的關(guān)鍵。文獻(xiàn)[25-26]報(bào)道，四氯化鈦的氣相水解過(guò)程中，Cl主要以羥基氯化物的形式存在，如 TiOCl2、TiCl3OH、TiCl2(OH)2、TiCl(OH)3等。陳瑞澄[27]通過(guò)密度泛函理論計(jì)算了TiCl4水解過(guò)程，認(rèn)為TiCl4水解是分布進(jìn)行的，中間形成了多種羥基氯化鈦中間物種，反應(yīng)方程如下

可以看出，TiO2中 Cl元素主要以多羥基氯化鈦及HCl中氯離子形態(tài)存在[28]。因此，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件和對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行后處理減少產(chǎn)品中中間產(chǎn)物的含量是減少氯含量的有效途徑。為此，重點(diǎn)研究了煅燒溫度、氣氛對(duì)脫除Cl的影響。

2.2.1 煅燒溫度的影響 取250℃水解得到的TiO2顆粒，在400～1000℃下煅燒處理2 h，觀察煅燒處理后產(chǎn)物的氯含量，結(jié)果如圖6所示?？梢钥闯觯S著煅燒溫度的升高，產(chǎn)物中Cl含量顯著降低，從原來(lái)的7.22%(質(zhì)量)降低到1000℃的0.02%(質(zhì)量)。說(shuō)明提高煅燒溫度有利于脫除產(chǎn)物中殘余的 Cl元素。然而，但是隨著煅燒溫度的升高，TiO2顆粒的粒徑逐漸增加，特別是當(dāng)煅燒溫度＞800℃時(shí)，TiO2顆粒直徑顯著增加（圖7）。進(jìn)而，隨著 TiO2顆粒直徑的增加，其比表面積明顯降低（圖7）。從對(duì)應(yīng)的不同煅燒溫度下TiO2顆粒的SEM圖和TEM圖（圖8和圖9）可以看出，TiO2顆粒在400和600℃煅燒2 h后依然能夠保持球形結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)煅燒溫度提高到 800℃時(shí)，TiO2顆粒的形狀發(fā)生了明顯變化，呈現(xiàn)出不規(guī)則多面體結(jié)構(gòu)；當(dāng)煅燒溫度進(jìn)一步提高到1000℃時(shí)，TiO2顆粒之間發(fā)生了明顯的燒結(jié)現(xiàn)象。

圖6 不同煅燒溫度處理后二氧化鈦的Cl含量Fig.6 Chlorine content of TiO2after calcined treatment at different temperatures for 2 h

圖7 不同煅燒溫度處理后二氧化鈦顆粒的粒徑大小和比表面積Fig.7 Particle size and BET area of TiO2particles after calcined at different temperatures

從圖9還可以看出，隨著煅燒溫度的升高，顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)由多孔狀疏松結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅芙Y(jié)構(gòu)，粒徑從100 nm左右增大至300～500 nm。這與圖7中的顆粒比表面積及粒徑大小的變化規(guī)律一致。同時(shí)也表明，隨著TiO2顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)由多孔狀疏松結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅芙Y(jié)構(gòu)，使其Cl含量不斷降低。此外，對(duì)比煅燒前后TiO2顆粒的XRD譜圖發(fā)現(xiàn)（圖10），隨著煅燒溫度的升高，銳鈦礦相譜峰強(qiáng)度增強(qiáng)，說(shuō)明二氧化鈦顆粒直徑逐漸增加，這一結(jié)果與圖8的結(jié)果一致。同時(shí)看到，當(dāng)煅燒溫度大于 600℃，出現(xiàn)了金紅石型TiO2衍射峰，并且隨著煅燒溫度的升高，金紅石型TiO2衍射峰逐漸增強(qiáng)。當(dāng)溫度為1000℃時(shí)，銳鈦礦相TiO2譜峰消失，這說(shuō)明此時(shí)TiO2晶體由銳鈦礦相 TiO2已經(jīng)完全轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石相TiO2。以上結(jié)果表明，高溫煅燒使TiO2顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而使得顆粒內(nèi)部殘余的多羥基氯化鈦及HCl向外遷移，殘余的多羥基氯化鈦與水蒸氣進(jìn)一步接觸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HCl，達(dá)到脫除Cl元素的目的。

圖8 不同煅燒溫度處理后二氧化鈦的SEM圖Fig.8 SEM images of TiO2particles after calcined at different temperatures

圖9 不同煅燒溫度處理后二氧化鈦的TEM圖Fig.9 TEM images of TiO2particles after calcinedat different temperatures

圖10 不同煅燒溫度處理后二氧化鈦的XRD譜圖Fig.10 XRD patterns of TiO2particles prepared at 250℃ and TiO2particles after calcined at different temperatures

2.2.2 煅燒氣氛的影響 以上是在空氣氣氛下考察了煅燒溫度對(duì)脫除Cl的影響，可以看出，高溫煅燒能夠促進(jìn)二氧化鈦的晶型和結(jié)構(gòu)變化，從而使 Cl發(fā)生遷移而脫除。然而，煅燒溫度過(guò)高導(dǎo)致了二氧化鈦顆粒長(zhǎng)大，并且發(fā)生了嚴(yán)重?zé)Y(jié)。能否在較低溫度下通過(guò)化學(xué)反應(yīng)誘導(dǎo)二氧化鈦的晶型和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，進(jìn)而使Cl脫除成為制備高純二氧化鈦的關(guān)鍵。為此，進(jìn)一步考察了水蒸氣、氫氣氣氛下煅燒處理對(duì)Cl脫除的影響，并與空氣氣氛進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果列于表1中。可以看出，與空氣煅燒比較，通入水蒸氣和氫氣能夠顯著提高Cl的脫除率。

表1 不同煅燒氣氛下二氧化鈦的Cl含量和Cl脫除率Table 1 Content and removal efficiency of Cl of TiO2powders obtained under different calcination atmosphere

在水蒸氣氣氛下，由于通入的水蒸氣可與TiO2顆粒內(nèi)殘余的中間產(chǎn)物 TiCl3(OH)、TiCl2(OH)2、TiCl(OH)3反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化為Ti(OH)4和HCl，從而有利于提高Cl的脫除率。進(jìn)一步從空氣煅燒和水蒸氣煅燒處理后產(chǎn)物的SEM圖可以看出（圖11），兩種處理?xiàng)l件下顆粒表面形貌沒(méi)有發(fā)生明顯變化。但從圖12所示的XRD圖中可以看出，與空氣煅燒相比，在水蒸氣存在下，其金紅石晶型峰明顯增強(qiáng)，說(shuō)明水蒸氣的存在促進(jìn)了 TiO2晶型從銳鈦礦型向金紅石型轉(zhuǎn)變。

圖11 空氣煅燒和水蒸氣煅燒的后TiO2顆粒SEM圖對(duì)比Fig.11 SEM images of TiO2powders after calcination with air and steam at different temperatures,respectively

圖12 空氣煅燒和水蒸氣煅燒后TiO2顆粒的XRD譜圖比較Fig.12 XRD patterns of TiO2powders after calcination with different atmosphere at 800℃ for 2 h

與空氣和水蒸氣氣氛比較，氫氣氣氛下的脫除Cl效果更好。采用氫氣處理后的TiO2中Cl含量進(jìn)一步降低到600℃時(shí)的1.48%（質(zhì)量）和800℃時(shí)的0.24%（質(zhì)量），Cl的脫除率分別提高到600℃時(shí)的69%和800℃時(shí)的95%（表1）。從圖12可以看出，經(jīng)過(guò)800℃氫氣處理后TiO2的XRD譜圖中除了含有銳鈦礦和金紅石二氧化鈦的譜峰外，還出現(xiàn)了Magneli相Ti4O7衍射峰[29]。這說(shuō)明經(jīng)800℃氫氣處理后，使二氧化鈦的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，部分二氧化鈦失去了氧原子形成了Ti4O7。這種晶體結(jié)構(gòu)變化有利于其晶體內(nèi)部吸附的多羥基氯化鈦及HCl的向外遷移，從而促進(jìn)多羥基氯化鈦和水蒸氣反應(yīng)而脫除Cl元素。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在800℃氫氣處理后的二氧化鈦由白色粉末變成了灰色粉末，該灰色粉末經(jīng)氧化后可變?yōu)榘咨勰30]。

3 結(jié) 論

針對(duì) TiCl4氣相水解法制備二氧化鈦中氯含量高的問(wèn)題，采用流化床 TiCl4氣相水解的方法制備二氧化鈦粉體，進(jìn)一步對(duì)比了空氣、水蒸氣和氫氣氣氛下煅燒后處理對(duì) Cl脫除率的影響。結(jié)果表明TiO2內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì) Cl的脫除有重要影響，提高煅燒溫度，改變了TiO2的表面形貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由多孔疏松結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅芙Y(jié)構(gòu)，有利于提高 Cl的脫除率；與空氣煅燒比較，水蒸氣氣氛下的脫氯效率明顯提高，主要原因是水蒸氣與TiO2顆粒內(nèi)殘余的多羥基氯化物進(jìn)一步反應(yīng)，從而有利于提高Cl的脫除率；與空氣和水蒸氣煅燒比較，氫氣氣氛下可進(jìn)一步提高Cl的脫除率，在800℃煅燒2 h后Cl的脫除率達(dá)到95%。主要?dú)w因于氫氣還原TiO2使其晶型結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變。流化床氣相水解法可用于大批量制備高純度的二氧化鈦粉體，但高溫下處理易使顆粒長(zhǎng)大和團(tuán)聚，還需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)低溫高效脫氯的方法。

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Synthesis of high purity TiO2powders by fluidized gas hydrolysis

ZHAO Yuzhong1,2,SUN Jianjun2,LI Jun1,ZHU Qingshan1
(1State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems,Institute of Process Engineering,Chinese Academic Sciences,Beijing100190,China;2College of Chemical Engineering,Beijing University of Chemical Technology,Beijing100029,China)

TQ 031.5

A

0438—1157（2017）10—3978—07

10.11949/j.issn.0438-1157.20170515

2017-05-02收到初稿，2017-07-06收到修改稿。

聯(lián)系人：李軍。

趙玉仲（1989—），男，碩士研究生。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（21325628，U1462128）；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2015CB251402)；國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)項(xiàng)目（2011YQ12003908）。

Received date:2017-05-02.

Corresponding author:LI Jun,junli@ipe.ac.cn

Foundation item:supported by the National Natural Science Foundation of China (21325628,U1462128),the National Basic Research Program of China (2015CB251402) and the National Special Project for Development of Major Scientific Equipment (2011YQ12003908).