二氧化钛纳米复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二氧化钛纳米复合材料及其制备方法和应用，该二氧化钛纳米复合材料包括TiO2纳米颗粒，TiO2纳米颗粒表面包覆有ZrO2无机膜层形成TiO2@ZrO2核壳结构纳米粒子，其表面修饰有表面活性剂。其制备方法包括制备TiO2@ZrO2核壳结构纳米粒子，与表面活性剂溶液混合进行气流粉碎，得到二氧化钛纳米复合材料。本发明专利技术二氧化钛纳米复合材料具有白度高、耐候性好、分散性好、紫外线吸收能力强等优点，其制备方法，具有工艺简单、操作方便、反应可控等优点。本发明专利技术二氧化钛纳米复合材料适用于水性体系的化妆品或木材表面防褪色乳液，能够广泛用于化妆品和木材领域，有着很好的应用价值和应用范围。

Titanium dioxide nanocomposites and their preparation methods and Applications

The invention discloses a titanium dioxide nanocomposite and its preparation method and application. The titanium dioxide nanocomposite comprises titanium dioxide nanoparticles. The surface of the titanium dioxide nanoparticles is coated with ZrO2 inorganic film to form titanium dioxide @ZrO2 core-shell structure nanoparticles, and the surface is modified with surfactants. The preparation method includes preparing nanoparticles with core-shell structure of titanium dioxide @ZrO2, mixing with surfactant solution for airflow comminution, and obtaining titanium dioxide nanocomposites. The titanium dioxide nanocomposite of the invention has the advantages of high whiteness, good weather resistance, good dispersion and strong ultraviolet absorption ability, and the preparation method has the advantages of simple process, convenient operation and controllable reaction. The titanium dioxide nano composite material of the invention is suitable for cosmetic or wood surface anti fading emulsion in water system, and can be widely used in cosmetics and wood fields, and has good application value and application scope.

【技术实现步骤摘要】
二氧化钛纳米复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米复合材料
，具体涉及一种二氧化钛纳米复合材料及其制备方法和在化妆品或木材中的应用。
技术介绍
纳米TiO2由于具有优异的化学稳定性、热稳定性，高折射率、光泽度和光催化活性，较强的白度、遮盖力和着色力，良好的易分散性和耐候性，且无毒、无味、无刺激性，还兼有杀菌除臭的作用，被广泛应用于化妆品领域，起美容美白和防晒的功效，是当今防晒化妆品中性能优越的一种无机抗紫外剂，同时也是一种木材表面防褪色性能优良的紫外光吸收剂。纳米TiO2抗紫外线能力及其机理与其粒径有关：粒径较小时，以吸收紫外线，特别是中波区紫外线(280～320nm)防晒或防褪色；粒径较大时，以反射、散射中波区和长波区紫外线(280～400nm)的物理遮盖防晒或防褪色。目前，工业化制备纳米TiO2的方法有硫酸法和氯化法，这两种方法以钛铁矿或高钛渣等固体原料制备，含有大量的铁质，工艺过程中需要除铁等多个除杂过程才能制备化妆品级纳米TiO2，流程长、产生的“三废”废物量大，不太符合清洁生产的要求。现已开发的四氯化钛气相氧化法(CN105271401A)、四氯化钛气相水解法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化钛纳米复合材料，其特征在于，所述二氧化钛纳米复合材料包括TiO2纳米颗粒，所述TiO2纳米颗粒表面包覆有ZrO2无机膜层形成TiO2@ZrO2核壳结构纳米粒子；所述TiO2@ZrO2核壳结构纳米粒子表面修饰有表面活性剂。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛纳米复合材料，其特征在于，所述二氧化钛纳米复合材料包括TiO2纳米颗粒，所述TiO2纳米颗粒表面包覆有ZrO2无机膜层形成TiO2@ZrO2核壳结构纳米粒子；所述TiO2@ZrO2核壳结构纳米粒子表面修饰有表面活性剂。2.根据权利要求1所述的二氧化钛纳米复合材料，其特征在于，所述二氧化钛纳米复合材料中TiO2纳米颗粒的质量百分含量为95％～96.5％，ZrO2无机膜层的质量百分含量为3.0％～4.5％，表面活性剂的质量百分含量为0.3％～0.6％。3.根据权利要求2所述的二氧化钛纳米复合材料，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯甲酸钠、月桂酸钠、聚乙二醇400中的至少一种；所述TiO2纳米颗粒的晶型为金红石型。4.根据权利要求1～3中任一项所述的二氧化钛纳米复合材料，其特征在于，所述二氧化钛纳米复合材料的白度为94％～96.5％，一次粒径为20nm～30nm，比表面积70m2/g～80m2/g。5.一种如权利要求1～4中任一项所述的二氧化钛纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将H2O分成两份，取一份水与NaOH配成NaOH溶液，另一份水与ZrCl4配成ZrCl4溶液；(2)将TiCl4溶液分成三份，取一份TiCl4溶液和步骤(1)中配制的NaOH溶液置于反应器中，在搅拌条件下将剩余的两份TiCl4溶液滴加到反应器中进行反应，反应4h～8h后，升温至70℃～95℃，滴加入步骤(1)中配制的ZrCl4溶液，冷凝回流，滴加完毕后继续搅拌反应1.5h～3h，陈化，得到包覆ZrO2的钛溶胶；(3)将步骤(2)得到的包覆ZrO2的钛溶胶进行压滤、洗涤、煅烧，得到TiO2@ZrO2核壳结构纳米粒子；(4)将步骤(3)得到的TiO2@ZrO2核壳结构纳米粒子与表面活性剂溶液混合进行气流粉碎，得到二氧化钛纳米复合材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻胜飞，张军，罗武生，张凯，李贤军，刘元，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，广东普本纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43