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反尖晶石型钛钴绿(Co2TiO4)是一种良好彩色复合无机颜料，因具有很好的耐热性、耐光性、耐候性和耐化学品性，广泛应用于耐高温涂料、塑料、陶瓷、搪瓷、玻璃等着色及美术颜料等领域。随着环保型彩色复合无机颜料应用的不断发展，人们越来越关注其粉体颜料的制备过程。工艺简单成熟的固相合成法，反应温度高，时间长，颗粒尺寸的控制难，所得颜料质量较差。作为湿化学合成方法的共沉淀法和溶胶-凝胶技术都能够得到化学组分均匀性好、纯度高、微观结构规整的颜料，目前已成为许多颜料制备的重要方法。
本论文探索用共沉淀法和柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备钛钴绿颜料，运用热重-差热分析(TG-DTA)、X-射线衍射仪(XRD)、激光粒度仪、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和紫外可见分光光度计等手段进行表征。实验的主要内容如下：
对共沉淀法制备的钛钴绿颜料，讨论了沉淀剂的种类、表面活性剂的种类和用量、原料摩尔比、煅烧温度以及保温时间等制备工艺条件，并对制备的钛钴绿颜料晶型、晶体形貌、粒径大小及粒径分布、着色力、耐热性、红外吸收性能进行表征。研究结果表明：Co/Ti摩尔比取2∶1，以NaHCO3作沉淀剂，在75℃水浴合成前驱体，沉淀前驱体在1000℃下锻烧2h可制得晶型发育完整、颜色鲜亮、纯尖晶石型纳米Co2TiO4颜料，粒径约为100-200nm，粒径分布较窄。
以硝酸钴，钛酸四丁酯为前驱体原料，柠檬酸为络合试剂，采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备Co2TiO4颜料。研究结果表明：所制得的Co2TiO4干凝胶前驱体经1000℃煅烧2h即可形成结晶度良好、纯净的尖晶石相结构，颜料具有纳米级晶粒，平均粒径约为100nm，无明显的团聚现象。分别研究了制备体系中pH值、柠檬酸用量、前驱体溶液含水量对前驱体溶胶的影响、原料摩尔比以及煅烧温度对粉体粒径的影响。两种方法制备的钛钴绿颜料均有较好热稳定性，红外吸收性能没有明显变化，但着色性能不同，共沉淀法制备的钛钴绿颜料着色力较强。
采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备金属离子掺杂的复合钛钴绿颜料，通过掺杂Co2+、Ni2+离子对颜料进行改性，研究了不同离子浓度对钛钴绿颜料的晶体结构、着色性能和红外吸收性能的影响。研究表明∶复合钛钴绿颜料仍为尖晶石型晶体结构，掺杂不同金属离子可制备色相不同的钛钴绿颜料，并且在掺杂同种离子条件下，随着掺杂量的增加，着色力有不同程度的变化。