板钛矿：性质、用途与制备方法详解

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板钛矿：性质、用途与制备方法详解

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https://m.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB00136806.htm

板钛矿，又称二氧化钛，是一种重要的化工原料，在涂料、污水处理、太阳能电池等领域有着广泛的应用。本文将从板钛矿的物理化学性质、制备方法、应用领域以及安全信息等方面进行详细介绍。

板钛矿的基本信息

中文名称：板钛矿
英文名称：Titanium dioxide
CAS号：13463-67-7
分子式：O2Ti
分子量：79.8658
EINECS号：236-675-5

板钛矿的物理化学性质

熔点：1840°C
沸点：2900°C
堆积密度：850kg/m3
密度：4.26 g/mL at 25°C(lit.)
折射率：2.61
闪点：2500-3000°C
储存条件：Store at +5°C to +30°C.
溶解度：几乎不溶于水。不溶于稀无机酸，但在热浓硫酸中缓慢溶解。
形态：粉末
颜色：白色至微黄色
比重：4.26
气味：无味
pH值：7-8 (100g/l, H2O, 20℃)(slurry)
水溶解性：insoluble
晶体结构：Orthorhombic, Pcab
Merck：14,9472
暴露限值：ACGIH: TWA 10 mg/m3 OSHA: TWA 15 mg/m3 NIOSH: IDLH 5000 mg/m3; TWA 2.4 mg/m3; TWA 0.3 mg/m3
介电常数：2.9（20℃）
CAS 数据库：13463-67-7(CAS DataBase Reference)
NIST化学物质信息：Titanium dioxide(13463-67-7)
(IARC)致癌物分类：2B (Vol. 47, 93) 2010
EPA化学物质信息：Titanium dioxide (13463-67-7)

板钛矿的用途与合成方法

简介

板钛矿，化学成分为TiO₂，含钛量高达59.95%，属于斜方晶系。它的晶体形态独特，常呈板状或叶片状，颜色从淡黄、褐色到黑色不等，条痕则呈现浅黄色、浅灰至褐色。这种矿物在光照下展现出金刚光泽或半金属光泽，透明或半透明，具有较高的观赏价值。

化学性质

板钛矿的化学性质稳定，属于化学惰性物质。它不溶于水及多种溶剂，包括稀酸、弱无机酸、有机酸和脂肪酸等。在常温下，板钛矿几乎不与其他物质发生化学反应，对O₂、SO₂、H₂S、CO₂和NH₃等气体也表现出很高的稳定性。这种稳定性使得板钛矿在多种环境下都能保持其原有的物理化学性质。

制备方法

板钛矿的制备方法多样，主要包括水热法、热分解法、溶剂热法、Ti络合物前驱体法及溶胶凝胶法等。其中，水热法因其操作简便、产物纯度高等优点，被广泛应用于板钛矿的制备中。通常采用混合物典型配比（如n(Ti(SO4)2):n(NaOH):n(H2O)=1.0:5.0:390）配制反应溶液；然后，在快速搅拌下将一定浓度的NaOH溶液缓慢滴加至含有Ti(SO4)2的水溶液中；随后，在室温下搅拌数小时，离心分离沉淀物，并用蒸馏水洗涤数次；最后，将所得固体按液固比为30mL/g与蒸馏水混合，在473-503K下晶化12小时，再次离心分离固体产物，洗涤并干燥后，即可得到较高纯度的板钛矿样品。