离子液体辅助水热合成沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛的研究

引言

纳米二氧化钛是一种非常优秀的功能材料，具有良好的光催化、电化学和生物医学应用等性能。在日常生活中，致密的纳米二氧化钛已被广泛应用于食品添加剂、防紫外线材料等领域。本文将介绍一项基于离子液体辅助水热合成的沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛的研究。

1.背景及研究目的

纳米二氧化钛通常被合成为凝胶或分散体。由于其结构不稳定，易于聚集，降低了其应用效果和使用寿命。因此，致密的纳米二氧化钛的制备及应用成为当前研究的热点领域。而离子液体作为一种特殊的液体，具有优异的催化性能及稳定性，可以协同纳米二氧化钛的制备。因此，本研究旨在探索一种利用离子液体辅助水热合成沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛的方法，并对其进行表征及应用研究。

2.实验步骤

（1）先制备沪申钛白溶液，随后慢慢滴入溶解在离子液体中的钯离子溶液，加入稀盐酸使反应混合物酸化，搅拌10分钟；

（2）在水热罐中进行水热反应，反应温度和时间根据实验需要控制，在40~200℃范围内反应3~24小时；

（3）将得到的沉淀沉淀、洗涤、干燥，得到纳米二氧化钛材料。

3.表征分析

（1）扫描电子显微镜（SEM）图像显示，得到的沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛颗粒均匀，粒径约在50-200 nm左右。具有高度致密的颗粒形状，表面光滑，环境适应性强。

（2）X-射线衍射（XRD）分析表明，所制备的沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛结晶度高，结构规整。

（3）比表面积分析技术表明，所制备的沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛具有较大的比表面积。

4.应用研究

（1）对化学标准品酸碱度进行测试，结果表明制备的沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛具有良好的稳定性。

（2）利用UV-Vis分光光度计研究了材料的吸收光谱与光电化学信号，包括平均反射率、平均吸收率及吸光度等。

（3）应用于防晒剂：实验结果表明，所制备的沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛具有优异的阻挡紫外线性能，可以作为防晒剂成分在美容化妆品中广泛应用。

5.结论

本研究通过离子液体辅助水热法制备沪申钛白食品级致密纳米二氧化钛，实验结果表明通过优化反应温度和时间，所制备的致密纳米二氧化钛具有良好的表观形态、高晶体质量、高比表面积及稳定性。此外，该致密纳米二氧化钛的阻挡紫外线能力很强，为新型防晒剂、纺织品和塑料材料等领域提供了广泛的应用前景。