Page 218 - 《精细化工》2022年第10期

·2152· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

勃姆石型水合氧化铝的 d 值为 0.6116 nm [16] 。由此可 膜层结构相对致密；当 pH>6.0 后，铝包膜 TiO 2 比
见，当包膜 pH=10.0 时，钛白粉表面包覆的水合氧 表面积随着包膜 pH 的增加出现明显增加，结合 SEM
化铝膜层的晶型既有拜耳石型也有勃姆石型，主要 （图 3b、c）和晶型（图 4）分析可知，此阶段非晶
以勃姆石型为主，为复合晶型膜层。 态氢氧化铝向勃姆石型水合氧化铝和拜耳石型水
图 5 为包膜 pH=11.0 时所得 TiO 2 样品的膜层晶 合氧化铝转化 [13,17] ，至 pH=11.0 转化为拜耳石型（图 5），
格条纹图。 此时铝包膜 TiO 2 比表面积增至最大值。由此可见，
晶体结构的水合氧化铝膜层的比表面积大于无定形

水合氧化铝膜层的比表面积，说明无定形水合氧化
铝膜层孔洞少、结构相对致密。
2.1.2 包膜 TiO 2 样品的颜料性能
图 7 是铝包膜 TiO 2 样品的 20°光泽和遮盖率变
化量〔以包膜 pH=10.0 的包膜样品的遮盖率为基准，
Δ 遮盖率=样品遮盖率–标样（pH=10）遮盖率〕。

图 5 包膜 pH=11.0 的铝包膜 TiO 2 样品表面铝膜的晶格
条纹图
Fig. 5 Lattice fringe pattern of alumina film of alumina-
coated TiO 2 sample obtained at pH=11.0

由图 5 经过分析计算得出 d 值为 0.4833 nm。对
比 XRD 数据库的数据，拜耳石型水合氧化铝的 d
值为 0.4825 nm，由此可见，当包膜 pH=11.0 时钛白
粉表面包覆的水合氧化铝膜层的晶型为拜耳石型。
pH=3.0 时包膜 TiO 2 样品的 HRTEM 图中没有晶
格条纹，故 pH=3.0 时包膜 TiO 2 样品表面铝膜为无定
形结构。
图 6 为不同包膜 pH 下铝包膜 TiO 2 样品的 BET
比表面积变化。

图 7 pH 对铝包膜 TiO 2 样品 20°光泽（a）和遮盖率（b）
的影响
Fig. 7 Effects of pH on the gloss (a) and coverage (b) of
alumina-coated TiO 2 samples

由图 7 可见，包膜样品的 20°光泽随 pH 增加呈
图 6 不同包膜 pH 下铝包膜 TiO 2 样品的比表面积 先升后降趋势，当 pH=7.0~10.0 时包膜样品的分散
Fig. 6 Specific surface area of alumina-coated TiO 2 samples
obtained at various pH 性好，光泽度较高，颜色性能优异，在 pH=10.0 时
所得铝包膜 TiO 2 的 20°光泽达到最大值，说明具有
如图 6 所示，总体上随着包膜 pH 的增加，所 勃姆石型和拜耳石型水合氧化铝混合晶型膜层的样
得铝包膜 TiO 2 样品的比表面积增加。在包膜 pH=3.0~ 品光泽高。当 pH=11.0 时样品的光泽开始降低，此
6.0 时，铝包膜 TiO 2 比表面积无明显增加，维持在 时包覆膜层为拜耳石型水合氧化铝，表明拜耳型水
一个较低的水平，结合 SEM（图 3a）和晶型分析可 合氧化铝会影响铝包膜 TiO 2 样品的分散性，继而影
知，此时钛白粉表面包覆的铝膜主要以无定形为主， 响其颜料性能。pH<7.0 时，铝包膜 TiO 2 样品遮盖率