二氧化鈦的制備方法主要分為氣相法、液相法和固相法三大類，不同方法的工藝原理、產(chǎn)物特性（如晶型、粒徑、純度）差異顯著，可根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用場景（如顏料、光催化、電子材料）選擇適配方案。
氣相法通過氣體原料的化學(xué)反應(yīng)或物理沉積生成 TiO?，適合制備高純度、窄粒徑分布的納米顆?；虮∧ぃ诵膬?yōu)勢是產(chǎn)物分散性好、雜質(zhì)含量低（<0.1%）。
核心原理：以 TiCl?、Ti (OC?H?)?（鈦酸丁酯）等為前驅(qū)體，與 O?、H?O 在高溫（500-1000℃）下反應(yīng)，生成 TiO?氣相顆粒，再經(jīng)冷卻沉積得到產(chǎn)物。
關(guān)鍵參數(shù)：反應(yīng)溫度決定晶型 ——500-700℃易生成銳鈦礦，800℃以上傾向于金紅石；氣體流速控制粒徑（通常 10-50 nm）。
產(chǎn)物特點：純度高（>99.9%）、結(jié)晶度好，適合制備電子級 TiO?（如陶瓷電容器）或光催化用納米薄膜。
工業(yè)案例：日本住友化學(xué)用 CVD 法生產(chǎn)金紅石型 TiO?，用于光學(xué)涂層。
核心原理：將 Ti 前驅(qū)體（如鈦酸異丙酯）與溶劑混合后霧化，在火焰中（1000-1500℃）快速燃燒分解，瞬間生成 TiO?納米顆粒。
關(guān)鍵參數(shù)：火焰溫度和前驅(qū)體濃度調(diào)控晶型 —— 低溫（<1200℃）產(chǎn)銳鈦礦，高溫（>1300℃）產(chǎn)金紅石；可通過添加摻雜劑（如 N、Fe）實現(xiàn)改性。
產(chǎn)物特點：粒徑?。?-20 nm）、比表面積大（50-150 m2/g），適合光催化和電池材料。
應(yīng)用場景：德國 Nanophos 公司用 FSP 法生產(chǎn)銳鈦礦型 TiO?，用于空氣凈化器濾網(wǎng)。
液相法以液體為反應(yīng)介質(zhì)，通過水解、沉淀等過程制備 TiO?，工藝溫和（常溫至 200℃）、設(shè)備簡單，是工業(yè)和實驗室的方法，尤其適合制備銳鈦礦型。
核心原理：以鈦醇鹽（如鈦酸丁酯）為前驅(qū)體，在乙醇等溶劑中水解生成溶膠，再經(jīng)縮聚形成凝膠，干燥后煅燒（300-600℃）得到 TiO?。
關(guān)鍵參數(shù)：煅燒溫度控制晶型 ——300-500℃生成純銳鈦礦，600℃以上開始向金紅石轉(zhuǎn)變；pH 值調(diào)節(jié)粒徑（pH=2-4 時粒徑最均勻）。
產(chǎn)物特點：粒徑可控（10-100 nm）、分散性好，可制備薄膜或粉末，適合實驗室研發(fā)和小規(guī)模生產(chǎn)。
典型應(yīng)用：高校實驗室常用該法制備光催化用銳鈦礦納米顆粒。
核心原理：將 Ti 源（如 TiCl?、TiOSO?）與礦化劑（如 NaOH、HCl）混合，在高壓反應(yīng)釜中（100-200℃）加熱，通過水熱反應(yīng)直接生成結(jié)晶態(tài) TiO?。
關(guān)鍵參數(shù)：溫度和 pH 值決定晶型 ——100-180℃、pH=1-3 時生成銳鈦礦；180-200℃、pH>7 時可能生成金紅石或板鈦礦；反應(yīng)時間（6-24 h）影響粒徑。
產(chǎn)物特點：無需高溫煅燒，結(jié)晶度高、團聚少，適合大規(guī)模生產(chǎn)銳鈦礦型 TiO?（如光催化材料）。
工業(yè)案例：中國龍蟒佰利聯(lián)用水熱法生產(chǎn)銳鈦礦型鈦白粉，用于環(huán)保涂料。
核心原理：向 Ti 鹽溶液（如 TiOSO?、TiCl?）中加入沉淀劑（如 NH??H?O、NaOH），生成 Ti (OH)?沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、煅燒（400-800℃）得到 TiO?。
關(guān)鍵參數(shù)：沉淀劑濃度控制沉淀速率（濃度過高易團聚）；煅燒溫度決定晶型 ——400-600℃產(chǎn)銳鈦礦，700℃以上逐漸轉(zhuǎn)化為金紅石。
產(chǎn)物特點：成本低、產(chǎn)能大，適合工業(yè)級鈦白粉（如涂料用金紅石型）生產(chǎn)，但產(chǎn)物純度略低于氣相法（純度 98%-99%）。
主流工藝：工業(yè)上常與硫酸法結(jié)合（先酸解鈦鐵礦得 TiOSO?，再沉淀），是全球鈦白粉產(chǎn)量最大的方法（占比約 60%）。
固相法以固體鈦源（如 TiO?前驅(qū)體、鈦鐵礦）為原料，通過高溫煅燒或機械研磨制備 TiO?，工藝簡單但產(chǎn)物粒徑大、均勻性差，適合低附加值應(yīng)用。
核心原理：將鈦的氫氧化物（Ti (OH)?）、碳酸鹽（Ti (CO?)?）等固體前驅(qū)體在高溫（600-1200℃）下煅燒分解，生成 TiO?。
關(guān)鍵參數(shù)：煅燒溫度直接決定晶型 ——600-800℃產(chǎn)銳鈦礦，1000℃以上轉(zhuǎn)化為金紅石；保溫時間（2-6 h）影響結(jié)晶度。
產(chǎn)物特點：粒徑大（100-500 nm）、團聚嚴(yán)重，適合制備陶瓷用 TiO?（如電容器瓷料）。
核心原理：將粗顆粒 TiO?（如天然金紅石礦）與研磨介質(zhì)（如氧化鋁球）混合，通過高速球磨（轉(zhuǎn)速 300-800 rpm）細(xì)化粒徑，過程中可通過添加助劑調(diào)控晶型。
關(guān)鍵參數(shù)：球磨時間（10-48 h）控制粒徑（可從微米級降至納米級）；研磨強度過大會導(dǎo)致晶體缺陷增加。
產(chǎn)物特點：成本極低但產(chǎn)物純度低（含研磨介質(zhì)雜質(zhì)），適合制備填料用 TiO?（如塑料填充劑）。
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