响应面优化核-壳结构TiO2@SiO2的制备工艺

以金红石二氧化钛为核、硅酸钠作为包覆剂,并流法制备核-壳结构TiO2@SiO2.采用单因素实验探究pH、温度、搅拌速率、包覆时间、二氧化钛初始浓度、包覆剂用量及陈化时间7个因素对产品酸溶率的影响,响应面实验优化制备工艺,用TEM、XPS、SEM、XRD、FT-IR、UV-vis等手段对产物进行表征.结果表明,固定搅拌速率为300 r/min、包覆时间为60 min、二氧化钛初始质量浓度为200 g/L,各因素对酸溶率的影响次序由大到小为:包覆剂用量、温度、pH、陈化时间,在较优工艺条件包覆剂用量为4.41％、温度为83.65℃、pH为9.59、陈化时间为25.62 h下,产物的酸溶率为3.43％.壳层为无定形二氧化硅、厚度约为5 nm左右的致密膜,以Ti—O—Si化学键合在二氧化钛核的表面,核-壳结构的TiO2@SiO2具有更高的紫外屏蔽能力.