Physicochemical and structural properties of TiO2 precipitated in an emulsion system

• Autorzy: Siwińska-Stefańska K. , Krysztafkiewicz A. , Ciesielczyk F. , Paukszta D. , Sójka-Ledakowicz J. , Jesionowski T.

Warianty tytułu

PL

Badanie właściwości fizykochemicznych bieli tytanowej otrzymanej w układzie emulsyjnym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Precipitation of titania using titanium(IV) sulphate(VI) as the precursor in the emulsion system has been studied. Tytanpol® R-210 of the rutile type structure was used as a standard. The basic physicochemical parameters of the titanium dioxide such as bulk density, the absorption capacity of water, paraffin oil and dibutyl phthalate have been determined along with the moisture content and oil number. Morphology and dispersive characteristics of the titanium dioxide precipitated have been evaluated by the SEM and NIBS techniques. The TiO2 powders have been also studied by XRD and colorimetric method. In the emulsion system proposed titania of rutile structure has been successfully precipitated. It has been established that the properties of the titanium dioxide obtained depend not only on the composition of the emulsion but also on the amount of the emulsifier applied.

PL

Przeprowadzono badania nad strącaniem bieli tytanowej w układzie emulsyjnym. Wzorcowym ditlenkiem tytanu był Tytanpol® R-210 produkowany przez Zakłady Chemiczne Police S.A. Oznaczano podstawowe parametry fizykochemiczne strąconych próbek ditlenku tytanu, takie jak: chłonności wody, oleju parafinowego i ftalanu dibutylu oraz gęstość nasypową, a także zawartość wilgoci i liczbę olejową. Określano morfologię i mikrostrukturę otrzymanego ditlenku tytanu w celu uzyskania informacji o dyspersji, morfologii ziaren oraz budowie poszczególnych cząstek, wykorzystując techniki SEM i NIBS. Ponadto strącone próbki poddano analizie rentgenograficznej i kolorymetrycznej.

Słowa kluczowe

EN

TiO2; precipitation; emulsion system; rutile and anatase structure; agglomeration

PL

TiO2; wytrącanie; emulsja; struktura; anataz; rutyl; aglomeracja

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Physicochemical Problems of Mineral Processing
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 44
• Strony: 231--244
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz.

Twórcy

autor

Siwińska-Stefańska K.

autor

Krysztafkiewicz A.

autor

Ciesielczyk F.

autor

Paukszta D.

autor

Sójka-Ledakowicz J.

autor

Jesionowski T.

• Poznan University of Technology, Institute of Chemical Technology and Engineering M. Sklodowskiej-Curie 2 Sq., 60-965 Poznan, Poland,

Bibliografia

• 1. ANDRZEJEWSKA A., KRYSZTAFKIEWICZ A., JESIONOWSKI T., 2004, Adsorption of organic dyes on the aminosilane modified TiO2 surface, Dyes Pigments, 62, 121-130
• 2. ARNAL P., CORRIU R.J.P., LECLERCQ D., MUTIN P.H., VIOUX A., 1996, Preparation of anatase, brookite and rutile at low temperature by non-hydrolytic sol-gel methods, J. Mater. Chem., 6, 1925-1932
• 3. BRAUN J.H., 1997, Titanium dioxide a review, J. Coating. Tech., 69, 59-72
• 4. BRAUN J.H., BAIDINS A., MARGANSKI R.F., 1992, TiO2 pigment technology: a review, Prog. Org. Coat., 20, 105-138
• 5. BURNSIDE S.D., SHKLOVER V., BARB C., COMTE P., ARENDSE F., BROOKS K., GRÄTZEL M., 1998, Self-organization of TiO2 nanoparticles in thin films, Chem. Mater., 10, 2419-2425
• 6. BUXBAUM G., 1993, Industrial Inorganic Pigments, VCH, Amsterdam
• 7. CHEN Y.-F., LEE C.-Y., YENG M.-Y., CHIU H.-T., 2003, Preparing titanium oxide with various morphologies, Mater. Chem. Phys., 81, 39-44
• 8. DĄBROWSKI W., TYMEJCZYK A., LUBKOWSKA A., 2001, Właściwości i zastosowanie pigmentów dwutlenku tytanu, Materiały Firmowe Zakładów Chemicznych „POLICE” S.A., Szczecin
• 9. DOERR H., HOLZINGER F., 1989, Kronos Titandioxid in Dispersionsfarben, Kronos-Titan GmbH, Leverkusen
• 10. EIDEN-ASSMANN S., WIDONIAK J., MARET G., 2004, Synthesis and characterization of porous and nonporous monodisperse colloidal TiO2 particles, Chem. Mater., 16, 6-11
• 11. HU Z.S., DONG J.X., CHEN G.X., 1999, Preparation of nanometer titanium oxide with n-butanol supercritical dryling, Powder Technol., 101, 205-210
• 12. JESIONOWSKI T., 2001, Modification and characterization of titanium dioxide surface, Pigment Resin Technol., 30, 287-295
• 13. JESIONOWSKI T., KRYSZTAFKIEWICZ A., DEC A., 2002a, Modified Al2O3-treated titanium whites as pigments of acrylic paints, Physicochem. Problems Mineral. Proc., 36, 307-316
• 14. JESIONOWSKI T., KRYSZTAFKIEWICZ A., DEC A., 2002b, Modified titanium white covered by Al2O3 and SiO2 - characteristics and application in acrylic paints, Pigment Resin Technol., 31, 290-296
• 15. KIM K.D., KIM H.T., 2002, Synthesis of titanium dioxide nanoparticles using a continuous reaction metod, Colloid Surface A, 207, 263-269
• 16. LIU P., BANDARA J., LIN Y., ELGIN D., ALLARD L.F., SUN Y.P., 2002, Formation of nanocrystalline titanium dioxide in perfluorinated ionomer membrane, Langmuir, 18, 10398-10401
• 17. LUO Z., CAI H., REN X., LIU J., HONG W., ZHANG P., 2007, Hydrophilicity of titanium oxide coatings with the addition of silica, Mat. Sci. Eng. B, 138, 151-156
• 18. MANORAMA S.V., REDDY K.M., REDDY C.V.G., NARAYANAN S., RAJA P.R., CHATTERJI P.R., 2001, Photostabilization of dye on anatase titania nanoparticles by polymer capping, J. Phys. Chem. Solids, 63, 135-143
• 19. MORGANS W.M., 1990, Outlines of Paint Technology, Halsted Press, New York
• 20. NIEDERBERGER M., BARTL M.H., STUCKY G.D., 2002, Benzyl alcohol and titanium tetrachloride – A versatile reaction system for the nonaqueous and low-temperature preparation of crystalline and luminescent titania nanoparticles, Chem. Mater., 14, 4364-4370
• 21. PARALA H., DEVI A., BHAKTA R., FISCHER R. A., 2002, Synthesis of nano-scale TiO2 particles by a nonhydrolytic approach, J. Mater. Chem., 12, 1625-1627
• 22. REDDY K.M., REDDY C.V.G., MANORAMA S.V., 2001, Preparation, characterization, and spectral studies on nanocrystalline anatase TiO2, J. Solid State Chem., 158, 180-186
• 23. RENTSCHLER T., RELLER A., 1999, Optimum particle size is essential, Eur. Coating. J., 4, 80-89
• 24. SUGIMOTO T., 1987, Preparation of monodispersed colloidal particles, Adv. Colloid Interf., 28, 65-108
• 25. SUGIMOTO T., OKADA K., ITOH H., 1997, Synthesis of uniform spindle-type titania particles by the gel-sol metod, J. Colloid Interf. Sci., 193, 140-143
• 26. SUGIMOTO T., ZHOU X., 2002a, Synthesis of uniform anatase TiO2 nanoparticles by the gel-sol method. 2. Adsorption of OH- ions to Ti(OH)4 gel and TiO2 particles, J. Colloid Interf. Sci., 252, 347-353
• 27. SUGIMOTO T., ZHOU X., MURAMATSU A., 2002b, Synthesis of uniform anatase TiO2 nanoparticles by gel-sol method: 1. Solution chemistry of Ti(OH)n(4-n)+ complexes, J. Colloid Interf. Sci., 252, 339-346
• 28. SUGIMOTO T., ZHOU X., MURAMATSU A., 2003a, Synthesis of uniform anatase TiO2 nanoparticles by gel-sol method: 4. Shape control, J. Colloid Interf. Sci., 259, 53-61
• 29. SUGIMOTO T., ZHOU X., MURAMATSU A., 2003b, Synthesis of uniform anatase TiO2 nanoparticles by gel-sol method: 3. Formation process and size control, J. Colloid Interf. Sci., 259, 43-52
• 30. TADROS M.E., ADKINS C.L.J., RUSSICK E.M., YOUNGMAN M.P., 1996, Synthesis of titanium dioxide particles in supercritical CO2, J. Supercrit. Fluid., 9, 172-176
• 31. TANG Z., ZHANG J., CHENG Z., ZHANG Z., 2002, Synthesis of nanosized rutile TiO2 powder at low temperature, Mater. Chem. Phys., 77, 314-317
• 32. THE MERCK INDEX, 1996, An Encyclopedia of Chemicals, Drugs and Biologicals, New York
• 33. WU M., LIN G., CHEN D., WANG G., HE D., FENG S., XU R., 2002, Sol-hydrothermal synthesis and hydrothermally structural evolution of nanocrystal titanium dioxide, Chem. Mater., 14, 1974-1980
• 34. WYPYCH G., 1999, Handbook of Fillers, 2nd ed., ChemTec Publishing, Toronto