Production mechanism of TiO2 fine particles by gas-phase reaction.

Abstract

TiCl4と酸素との反応による気相からの核の発生を伴うTiO2微粉体の合成反応を行った.反応炉は直列二段とし, TiCl4を第一炉のみに送入する場合および両方の炉に送入する場合について実験した.得られた粉体はほぼ単結晶であった.第一炉で生成するTiO2の粒子径は, ノズル先端部でガス混合が不完全なため酸素分圧によって影響を受け, 酸素分圧が増加すれば粒子径は減少した.粒子の成長は粒子表面へのTiO2の析出と衝突後の融合によって起き, 未反応TiCl4があれば1000℃, TiCl4がなければ1200℃で融合が始まった.900℃以下では数10nm以上の粒子は融合しなかった.熱処理後あるいは第二段反応後のrutile含有率は, 第二炉に供給される粒子の結晶相組成に関係した。この機構を説明するためのモデルを提出した.