表面超亲水性

　　目前的研究认为，在光照条件下，钛白粉表面的超亲水性起因于其表面结构的变化：在紫外光照射下，Ti0₂价带电子被激发到导带，电子和空穴向Ti0₂表面迁移，在表面生成电子空穴对，电子与Ti4+反应，空穴则与表面氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。此时，空气中的水解离吸附在氧空位中，成为化学吸附水(表面羟基)，化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层。如图所示：

　　表面羟基

　　相对于其他颜料的金属氧化物，Ti0₂中Ti-O键的极性较大，表面吸附的水因极化发生解离，容易形成羟基。由于羟基的极化作用使吸附水的性质变的活跃(如H+、OH-的浓度远大于自由水中的浓度)，为表面改性提供方便。

　　二氧化钛的比表面积及其羟基随处理温度的升高而迅速下降。温度对表面羟基的影响可用下式表示：

　　      二氧化钛的表面羟基(I)因加热首先按(1)式进行，形成较不稳定的表面氧化物(Ⅱ)，但状态(1I)可按(2)式发生再水合(放热)。温度在350℃以上，则状态(1I)发生变化，形成晶格氧而不易再水合。

　　表面酸碱性

　　钛白粉用于涂料时，其表面酸碱性与涂料介质密切相关。当钛白粉与聚氯乙烯(PvC)等卤代烯烃聚合物配伍时，加热可使PVC分解。此外表面酸碱性也与表面改性反应的活性点有关。钛白粉试样，应区分是纯Ti0₂，还是混入s0₄2-，cl-等杂质，或在改性中有Si0₂，A1₂0₃及zn0将其表面覆盖。若有TiOS0₄存在，则其分解温度(550℃)以上才能除去s0₄2-。在确认酸碱基点和强度的同时，应区分其类型，即L型或B型。

　　工业生产的钛白粉中含极少量Fe，si的氧化物。在改性时，常加入Al，Si，zn等氧化物。Al或si的氧化物单独存在时无明显的酸性，但与Ti0₂复合，则呈强酸性。

　　因此，加入其它金属氧化物改性时，可形成新的酸碱点。

本文链接地址： http://www.tio2cn.com/2015/zyz_0706/732.html