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作者：吴越;杜肖阳;王青鸿;田从学;马兰;
单位：攀枝花学院钒钛学院;钒钛关键战略材料四川省重点实验室;
摘要：针对我国硫酸法钛白粉普遍存在粒径分布宽、高端产能匮乏的现状，本研究以低浓度工业钛液为原料，采用自生晶种水解工艺，系统探究了底水量、钛液TiO_2浓度和熟化时间对偏钛酸粒径分布的内在调控机制，并通过表征结果分析其与最终颗粒尺寸、结构形貌之间的构效关系，得到以下主要结论。最优水解工艺参数为底水量16%、钛液浓度205 g/L、熟化时间25 min，此条件下，制备出的偏钛酸产品径距比低至1.01，属于窄粒径分布，且工艺稳定性优异。水解所制的偏钛酸是由（30～60） nm的晶粒通过晶界堆积而成的类球形多晶聚集体，由于水解初期阴离子（SO_4~(2-)、OH~-）在晶核表面的吸附，产生的空间位阻效应与静电斥力阻碍了晶核向单晶演化，促使其通过团聚形成表面富含羟基与结合水的介孔水合胶体结构。粒径调控基于“成核-生长-团聚”多阶段的竞争耦合，底水量通过调节初始过饱和度降低成核势垒，确立成核优势；TiO_2浓度通过调节体系黏度增加传质阻力，抑制晶粒粗化与硬团聚；熟化时间通过调控水解速率，有效抑制奥斯瓦尔德熟化效应导致的粒径宽化。本研究结果可为工业制备高性能钛白粉提供优质原料生产参数与工艺参考。
关键词：钛白粉;;工业钛液;;偏钛酸;;水解工艺;;窄粒径分布;;径距比;;晶核形成机制;;调控机制
基金资助：四川省科技计划项目（2025ZNSFSC0379,2024ZHCG0141）;; 攀枝花市科技计划项目（25KJJH0025）;; 攀枝花学院研究生创新计划项目（y2025021）
