具有低氯和低金紅石含量的超細微粒氧化鈦及其生產方法
2023-08-07 22:24:01 1
專利名稱：具有低氯和低金紅石含量的超細微粒氧化鈦及其生產方法
技術領域：
本發明涉及的是低氯含量和低金紅石含量的超細微粒氧化鈦(以下也可稱為「低氯、低金紅石超細微粒氧化鈦」)，這種超細微粒氧化鈦適於作矽橡膠的添加劑，並適用於，例如，光催化劑、太陽能電池電介質材料中。本發明還涉及這種氧化鈦的生產方法。本發明更特別涉及通過用氧化性氣體在高溫下對含滷化鈦氣體的汽相氧化作用獲得的低滷素、低金紅石超細微粒氧化鈦，這種超細微粒氧化鈦具有低滷素含量，可以從其中輕鬆除去殘留的滷素，並表現出優異的分散性；本發明更特別涉及這種氧化鈦的生產方法。
背景技術：
超細微粒氧化鈦已廣泛地用作，例如，防紫外材料、矽橡膠的添加劑、電介質原材料及化妝品組合物的組分(在本文中，如《日本工業標準》(Japanese Industrial Standards)(JIS)中規定的那樣，「氧化鈦」一詞通常用於代表鈦的氧化物，包括了「二氧化鈦」)。氧化鈦還可以用在，例如，光催化劑和太陽能電池中。
氧化鈦呈現下面三種晶體形式中的任一種金紅石、銳鈦礦和板鈦礦。除金紅石型氧化鈦之外，銳鈦礦或板鈦礦型氧化鈦表現出優異的光電化學活性，被用於光催化劑和太陽能電池中。
由於其具有光催化活性，氧化鈦可用於，例如，抗菌瓷磚、自清潔結構材料和分解有機物質的除臭纖維中。氧化鈦分解有機物質的機理如下氧化鈦吸收紫外光，由此在其中產生電子和空穴。這樣產生的空穴與吸附到氧化鈦上的水反應，從而產生羥基自由基。這樣產生的自由基將吸附到氧化鈦微粒表面上的有機物質分解為二氧化碳和水(Akira Fujishima、Kazuhito Hashimoto和Toshiya Watanabe著「Hikari Kuriin Kakumei」，CMP Publishing Co.，Ltd，第143-145頁，(1997))。在表現出高光催化活性的氧化鈦中容易產生空穴，而且這樣產生的空穴容易到達氧化鈦的表面。根據「Sanka Chitan Hikari Shokubai no Subete」(KazuhitoHashimoto和Akira Fujishima編，CMP Publishing Co.，Ltd，第29-30頁，(1998))，銳鈦礦型氧化鈦、具有少量晶格缺陷的氧化鈦、或具有小顆粒尺寸和大比表面積的氧化鈦表現出了高光催化活性。
從1991年起已開始研究氧化鈦在太陽能電池上的應用，當時EcolePolytechnique Federale de Lausanne的Graezel等報導了使用與釕基染料相結合的氧化鈦的染料敏化太陽能電池(M.Graezel，Nature，353、737，(1991))。在前述染料敏化太陽能電池中，氧化鈦用作染料載體和n型半導體，並用於連接到導電玻璃電極上的染料電極中。染料敏化太陽能電池的結構是電解質層夾在染料電極和對電極之間。在這種太陽能電池中，通過染料對光的吸收產生電子和空穴。這樣產生的電子通過氧化鈦層到達導電玻璃電極，並向玻璃電極外放電。同時，以上產生的空穴通過電解質層傳送到對電極，並與通過導電玻璃電極提供的電子結合。為了提高這種染料敏化太陽能電池的性能，氧化鈦必須容易與染料結合。第10-255863號日本專利申請公開指出，銳鈦礦型氧化鈦容易與染料相結合，並且第2000-340269號日本專利申請公開指出，板鈦礦型氧化鈦適於在染料敏化太陽能電池中使用。
氧化鈦的功能更完全得益於具有高分散性的氧化鈦。低分散性的氧化鈦表現出高遮蓋力。因此，如果在光催化劑中使用低分散性的氧化鈦，就會對光催化劑的使用產生限制。如果在太陽能電池領域使用低分散性的氧化鈦，由於這種氧化鈦一般不透光，氧化鈦吸收的光的量就減少了，因而光電轉換效率就降低。一般來說，顆粒尺寸約為1/2可見光波長的氧化鈦表現出最大的光散射量(遮蓋力)，並且光散射量隨著顆粒尺寸的減小而降低(《氧化鈦》(「Titanium Oxide」)，Manabu Seino著，Gihodo Co.，Ltd.，第129頁，(1991))。在許多情況下，前述技術領域中使用的是初級顆粒尺寸為幾納米到幾十納米的氧化鈦，因此，具有優異分散性的氧化鈦只散射少量的光。但是，表現出低分散性但具有大聚集顆粒尺寸的氧化鈦對光的分散增大了。
因此，前述技術領域中使用的氧化鈦必須表現出高分散性，因而該領域中使用的是表現出高分散性的銳鈦礦或板金礦型超細微粒氧化鈦。雖然對超細微粒的初級粒子尺寸沒有清楚地限定，但它通常約為0.1μm或更小。
在氧化鈦用於光催化劑或太陽能電池時，如果氧化鈦中存在腐蝕性的成分(例如氯)，基體就會被腐蝕或變性。因此，必須降低氧化鈦中的氯含量。減小氧化鈦中的Fe、Al、Si或S的含量也是有利的。例如，如果氧化鈦中的Fe含量過高，氧化鈦就會被染色，並且這樣被染色氧化鈦不適於用在要求透明的材料中。同時，如果氧化鈦顆粒的組分(例如Al或S)的量過大，微粒中就會產生晶格缺陷。當這種氧化鈦微粒用於光催化劑或太陽能電池中時，其功能就會受到削弱。
氧化鈦的生產方法大體上可分為兩類四氯化鈦或硫酸氧鈦被水解的液相法；和四氯化鈦與氧化性氣體(例如氧或蒸汽)反應的汽相法。通過液相法生產的氧化鈦含有銳鈦礦作主相，但呈現為溶膠或漿體的形式。溶膠或漿體形式的氧化鈦的使用具有局限性。當這種氧化鈦以粉末的形式使用時，氧化鈦必須被乾燥，而且在被溶劑打溼的氧化鈦粉末的乾燥過程中，聚集作用會增強(《超細微粒手冊》(「Ultrafine Particle Handbook」)，Shinroku Saito編，Fujitec Corporation，第388頁，(1990))。當氧化鈦粉末用於，例如，光催化劑中時，氧化鈦粉末必須被壓或磨得相當細以增強其分散性。這種研磨處理會使氧化鈦粉末被磨損的產物汙染，同時粉末的顆粒尺寸會大小不一。
由於汽相法中不使用溶劑，所以一般來說，與通過液相法生產的氧化鈦相比，通過汽相法生產的氧化鈦表現出優異的分散性。
人們提出了多種生產超細微粒氧化鈦的汽相法。例如，第6-340423號日本專利申請公開公開了通過四氯化鈦在火焰中的水解生產氧化鈦的方法，其中調整了氧、四氯化鈦和氫的摩爾比例，並使這些物質的反應得以進行，從而生產出具有高金紅石含量的氧化鈦。第7-316536號日本專利申請公開公開了平均初級顆粒尺寸為40nm到150nm的結晶透明氧化鈦粉末的生產方法，其中四氯化鈦在汽相中於高溫下被水解，接著將得到的反應產物快速冷卻。在此方法中，限定了火焰溫度和原料氣中鈦的濃度。但是，通過以上任一方法生產的細微粒氧化鈦具有高金紅石含量，因而不適於在光催化劑或太陽能電池中使用。
第3-252315號日本專利申請公開公開了生產含有銳鈦礦作主相的氧化鈦的汽相法，其中氧和氫的氣態混合物中氫的比例在汽相反應過程中是變化的，由此調整氧化鈦產物中金紅石的含量。根據這一公開，通過上述方法生產的氧化鈦中金紅石的含量為9％。但是，此公開批露的氧化鈦的顆粒尺寸為0.5到0.6μm，大於典型超細微粒的顆粒尺寸。
通過使用滷化鈦作原料的汽相法容易生產出超細微粒氧化鈦，但源自原料的滷素殘留在氧化鈦產物中。因此，在許多情況下，必須藉助加熱、水洗或類似技術除去氧化鈦中的滷素。但是，當為了降低氯的含量對超細微粒氧化鈦進行加熱時，氧化鈦微粒就會發生燒結，因而氧化鈦的比表面積趨向於減小。此外，這種加熱處理會將鈦的晶體形式從銳鈦礦轉變為金紅石。為防止比表面積的減小和從銳鈦礦到金紅石的轉變，必須對氧化鈦進行低溫加熱或短時間加熱。但在這種情況下，不能充分去除氧化鈦中的滷素。第10-251021號日本專利申請公開公開了降低超細微粒氧化鈦中氯含量的方法。在這種方法中，當氧化鈦在圓柱形可旋轉的加熱爐中旋轉時使氧化鈦與蒸汽接觸，從而降低氯含量。此公開描述的氧化鈦的金紅石含量高達15％。
如果藉助，例如，水洗去除氧化鈦微粒中的滷素，可以除去殘留在微粒表面上的滷素。但是，存在於微粒內部的滷素一般不能除去，原因是在使滷素與水接觸時遇到困難。
如上所述，低氯、低金紅石的超細微粒氧化鈦不能通過傳統的汽相法生產。
考慮到前述情況，本發明的一個目的是提供通過汽相法生產並表現出優異分散性的低滷素、低金紅石超細微粒氧化鈦。本發明的另一目的是提供這種鈦的生產方法。
發明概要為了達到以上目的，本發明人進行了仔細研究，並發現通過汽相法可生產表現出優異分散性的低滷素、低金紅石的超細微粒氧化鈦。本發明就是在這一發現的基礎上完成的。
本發明提供了金紅石含量低至5％或更低、具有大BET比表面積並表現出特定性能的超細微粒氧化鈦，這種超細微粒氧化鈦通過汽相法生產。在該方法中，在控制加熱溫度和加熱時間的同時，使含有滷化鈦的氣體與氧化性氣體(例如氧、蒸汽或含有氧和蒸汽的氣態混合物)進行反應，接著去除滷素。本發明還提供了這種氧化鈦的生產方法。
因此，本發明提供了(1)通過含有滷化鈦的氣體與氧化性氣體之間的反應生產的氧化鈦，其特徵在於氧化鈦的金紅石含量為5％或更低，並且以BET一點法測量的氧化鈦的比表面積，即B(m2/g)，與氧化鈦的氯含量，即C(質量ppm)滿足下列關係C≤650e0.02B，並且在使含有1質量％氧化鈦的水懸浮液在20℃靜置30分鐘時，從氧化鈦轉移到液相中的滷素的量至少為氧化鈦中包含的滷素總量的80質量％。
(2)根據以上(1)的氧化鈦，其中從氧化鈦轉移到液相中的滷素的量至少為氧化鈦中包含的滷素總量的90質量％。
(3)根據以上(1)或(2)的氧化鈦，含有100質量ppm或更低的Fe、100質量ppm或更低的Al、100質量ppm或更低的Si、100質量ppm或更低的S。
(4)根據以上(1)到(3)任一項的氧化鈦，其比表面積為10到200m2/g。
(5)根據以上(1)到(4)任一項的氧化鈦，含有銳鈦礦為主相。
(6)根據以上(5)的氧化鈦，其銳鈦礦的含量至少為90％。
(7)根據以上(1)到(4)任一項的氧化鈦，含有板鈦礦為主相。
(8)根據以上(7)的氧化鈦，其板鈦礦的含量至少為90％。
(9)根據以上(1)到(8)任一項的氧化鈦，使用雷射衍射顆粒尺寸分析儀測量，其90％累積質量顆粒尺寸為2.5μm或更小。
(10)根據以上(1)到(9)任一項的氧化鈦，其中所述滷化鈦為四氯化鈦並且所述滷素是氯。
(11)生產氧化鈦的汽相法，包含使含滷化鈦的氣體與氧化性氣體反應，其特徵在於，當把含滷化鈦的氣體和氧化性氣體引入反應器中從而使反應得以進行時，反應器內的溫度至少為800℃但低於1,100℃。
(12)根據以上(11)生產氧化鈦的方法，其中含滷化鈦的氣體和氧化性氣體在處於至少800℃但低於1,100℃溫度範圍的反應器內的停留時間為0.1秒或更短。
(13)根據以上(11)或(12)生產氧化鈦的方法，其中含滷化鈦的氣體和氧化性氣體在被引入到反應器之前都在至少600℃但低於1,100℃的溫度下預先加熱。
(14)根據以上(11)到(13)任一項的生產氧化鈦的方法，其中進行反應是使用了含有摩爾比為1∶0.1-20的滷化鈦和惰性氣體的原料氣混合物，還使用了量為1到30摩爾的氧化性氣體(以滷化鈦為1摩爾計)。
(15)根據以上(11)到(14)任一項的生產氧化鈦的方法，其中氧化性氣體是含有水蒸氣的氧氣。
(16)根據以上(15)生產氧化鈦的方法，其中氧化性氣體含有的蒸汽的量為每1摩爾氧氣至少0.1摩爾。
(17)根據以上(11)到(16)任一項的生產氧化鈦的方法，其中所述滷化鈦是四氯化鈦。
(18)氧化鈦的生產方法，其特徵是通過幹去除滷素法除去通過以上(11)到(17)任一項陳述的方法生產的氧化鈦中的滷素。
(19)根據以上(18)生產氧化鈦的方法，其中，在幹去除滷素法中，氧化鈦被加熱到200到500℃。
(20)根據以上(18)生產氧化鈦的方法，其中，在幹去除滷素法中，含蒸汽的氣體被加熱到200到1,000℃，並與氧化鈦接觸。
(21)根據以上(20)生產氧化鈦的方法，其中含蒸汽的氣體是含有蒸汽的量至少為0.1體積％的空氣。
(22)根據以上(20)生產氧化鈦的方法，其中蒸汽對氧化鈦的質量比至少為0.01。
(23)氧化鈦的生產方法，其特徵是通過溼去除滷素法除去通過以上(11)到(17)任一項陳述的方法生產的氧化鈦中的滷素，從而生成含有氧化鈦的漿體。
(24)根據以上(23)生產氧化鈦的方法，其中，在溼去除滷素法中，氧化鈦懸浮於水中，並且轉移到液相中的滷素被排到懸浮液產物之外。
(25)根據以上(23)或(24)生產氧化鈦的方法，其中，在溼去除滷素法中，氯的分離是通過使用超濾薄膜進行的。
(26)根據以上(23)或(24)生產氧化鈦的方法，其中，在溼去除滷素法中，氯的分離是通過使用反滲透膜進行的。
(27)根據以上(23)或(24)生產氧化鈦的方法，其中，在溼去除滷素法中，氯的分離是通過使用壓濾機進行的。
(28)一種粉末，其特徵是含有通過以上(11)到(27)任一項所述的方法生產的氧化鈦。
(29)一種漿體，其特徵是含有通過以上(11)到(27)任一項所述的方法生產的氧化鈦。
(30)一種組合物，其特徵是含有通過以上(11)到(27)任一項所述的方法生產的氧化鈦。
(31)光催化材料，其特徵是含有通過以上(11)到(27)任一項所述的方法生產的氧化鈦。
(32)用於溼太陽能電池的材料，其特徵是含有通過以上(11)到(27)任一項所述的方法生產的氧化鈦。
(33)電介質原料，其特徵是含有通過以上(11)到(27)任一項所述的方法生產的氧化鈦。
(34)矽橡膠添加劑，其特徵是含有通過以上(11)到(27)任一項所述的方法生產的氧化鈦。
(35)氧化鈦，其特徵是該氧化鈦的金紅石含量為5％或更低，通過BET一點法測量的氧化鈦的比表面積為10到200m2/g，用雷射衍射顆粒尺寸分析儀測量的氧化鈦的90％累積質量顆粒尺寸為2.5μm或更小，並且通過BET一點法測量的氧化鈦的比表面積，即B(m2/g)，和氧化鈦的滷素含量，即Ci(質量ppm)滿足下列關係0≤Ci≤650ke0.02B，其中k為0.20。
(36)根據以上(35)的氧化鈦，其中滿足關係10＜Ci≤650ke0.02B，其中k為0.15。
附圖簡要說明
圖1所示的是超細微粒氧化鈦的滷素含量與BET比表面積之間的關係。
發明的實施方式作為生產本發明氧化鈦原材料的滷化鈦優選氯化鈦，特別是四氯化鈦，原因是它們容易通過商業渠道獲得。因此，以下參考滷素為氯的典型實施例描述本發明，但是本發明可適用於滷素是溴或碘的情形。
雖然本發明低金紅石含量的超細微粒氧化鈦是在汽相法中用四氯化鈦生產的，但在每個顆粒的內部幾乎不含氯。隨著時間的推移，殘留在氧化鈦顆粒內部的氯會向其表面擴散，因而會腐蝕基體或使其變性。由於藉助簡單的去除滷素處理(如水洗或乾燥)除去殘留在氧化鈦顆粒內部的氯時遇到了困難，因此，優選顆粒內部不存在氯。
氧化鈦顆粒內部所含的氯佔顆粒表面和顆粒內部存在的氯的總量的比例，可以根據用純水從顆粒中萃取的氯(以下簡稱為「水萃取氯」)的量與顆粒中所含氯的總量的比率來確定。具體地說，氯的量是用下式(1)計算的R＝WCL/TCL×100……(1)(其中R代表氧化鈦顆粒表面存在的氯的百分比(％)，WCL代表顆粒所含水萃取氯的量(質量％)，TCL代表顆粒所含氯的總量(質量％))。R值越大，氧化鈦顆粒內部所含的氯的量就越小。在本發明的氧化鈦中，R優選為至少80％，更優選為至少90％。
通過汽相法由四氯化鈦生產的本發明超細微粒氧化鈦最顯著的特徵，在於氧化鈦的金紅石含量為5％或更低(以下可簡稱為「低金紅石超細微粒氧化鈦」)，並且氧化鈦不僅在去除滷素步驟之後，而且有時甚至在去除滷素步驟之前，滿足下式(2)代表的關係C≤650e0.02B……(2)金紅石含量是由通過X射線衍射學測量的對應於金紅石晶體的峰高即Hr、通過X射線衍射學測量的對應於銳鈦礦晶體的峰高即Ha、及通過X射線衍射學測量的對應於板鈦礦晶體的峰高即Hb計算的，具體地說，金紅石的含量是用下式計算的金紅石含量＝100×Hr/(Hr+Ha+Hb)。在式(2)中，C代表氧化鈦中氯的總量(質量％)。例如，C是通過以下步驟計算的將氫氟酸水溶液加向氧化鈦，並在微波加熱下使氧化鈦溶解於溶液中；通過使用硝酸銀的電位滴定法對獲得的溶液進行測量，因而獲得氧化鈦中所含氯的質量；這樣獲得的氯的質量除以所用的氧化鈦的質量。在式(2)中，B代表在10到200m2/g範圍的BET比表面積。
本發明的低金紅石超細微粒氧化鈦滿足如圖1所示的前述式(2)代表的關係(氯的總含量低)，並且前述式(1)代表的R高(顆粒內部氯含量低)。通過汽相法由四氯化鈦生產的常規超細微粒氧化鈦具有低金紅石含量。但是，如果是這種常規的氧化鈦，將氯含量對應於BET比表面積作圖，就會落在圖1中由式C≤650e0.02B表示的曲線以上的區域，而且顆粒內的氯含量高。特別是當氧化鈦的表面積增大時，去除滷素將更加困難，並且氯的含量趨於呈指數形式增大。
本發明的低金紅石超細微粒氧化鈦在氯含量和BET比表面積之間滿足式(2)表示的關係，並且BET比表面積通常為10到200m2/g，優選40到200m2/g，更優選45到120m2/g。
本發明的低金紅石超細微粒氧化鈦中Fe、Al、Si和S的含量都優選為100質量ppm或更低，更優選0.1到100質量ppm，更優選0.1到50質量ppm，特別是0.1到10質量ppm。
這些雜質低於0.1ppm的含量可以通過使用高純度的原材料和抗腐蝕能力強的反應器或其它設備獲得。在本發明氧化鈦的正常應用中，使各種雜質的含量低於0.1ppm在經濟上是有利的。
本發明的低金紅石氧化鈦的一個典型特徵是其高分散性。在本發明中，分散性是根據通過雷射衍射顆粒分布分析獲得的顆粒尺寸分布確定的。根據《超細微粒手冊》(「Ultrafine Particle Handbook」)(Shinroku Saito編，Fujitec Corporation，第93頁，(1990))，分散性可通過，例如，沉澱法、顯微鏡檢查法、光散射法或直接計數法確定的。在這些方法中，沉澱法和直接計數法不適於確定超細微粒的分散性，因為可以通過這兩種方法測量的顆粒尺寸限於幾百納米或更大。由於顯微鏡檢查法測量取決於待測樣品的取樣過程或樣品的預處理，因而會有差異，考慮到這一點，顯微鏡檢查法也不是優選的。相反，光散射法適於超細微粒的測量，因為它可測量在幾納米到幾微米範圍內的顆粒尺寸。測量顆粒尺寸分布的步驟將在下面說明。
將純水(50ml)和10％的六偏磷酸鈉水溶液(100μl)加向氧化鈦(0.05g)從而製備一漿體，並用超聲波(46KHz，65w)照射此漿體三分鐘。用雷射衍射顆粒尺寸分布分析儀(型號SALD-2000J，Shimadzu公司出品)對所獲漿體進行測量，從而測出氧化鈦的顆粒尺寸分布。如果這樣測得的顆粒尺寸分布的90％累積質量顆粒尺寸(以下可簡稱為「D90」)小，就可認為氧化鈦表現出對親水溶劑的優異分散性。也可用50％累積質量顆粒尺寸確定分散性。但是，在這種情況下，難以檢測表現出低分散性的聚集顆粒。本發明的超細微粒氧化鈦優選具有2.5μm或更小的D90。
本發明的超細微粒氧化鈦可被混入多種組合物中作原料、顏料或產生光催化作用的微粒成分。例如，氧化鈦可被用作多種產物(包括化妝品組合物、防紫外材料、電介質材料、矽橡膠和太陽能電池)的原料或添加劑。
氧化鈦的生產過程將在下面說明。
在通常所知的生產氧化鈦的汽相法中，四氯化鈦是用氧化性氣體(例如氧或蒸汽)在約1,000℃下氧化的，從而產生細微粒氧化鈦。
為了通過汽相法生產出超細微粒氧化鈦，必須縮短顆粒的生長時間(生長區)。具體地說，如果在反應後立即進行冷卻或稀釋，從而縮短氧化鈦顆粒的高溫停留時間，就可防止因例如燒結引起的顆粒生長。當氧化鈦顆粒的高溫停留時間縮短時，就可防止從銳鈦礦向金紅石的熱轉化，從而生產出高銳鈦礦含量的顆粒。
一般來說，通過汽相法由四氯化鈦生產的氧化鈦所含氯的量為0.1到2質量％。銳鈦礦型氧化鈦顆粒的表面上有元素(如氯)可連結的點(密度13點/nm2)(前述Manabu Seino著《氧化鈦》)。當所有的點都連結了氯時，可通過下式(3)在理論上獲得殘留在氧化鈦顆粒表面上的氯的量Y＝0.077×A……(3)(其中Y代表殘留在氧化鈦顆粒表面上的氯的量(質量％)，A代表顆粒的比表面積(m2/g))。例如，當氧化鈦顆粒的比表面積為100m2/g時，根據式(3)可計算出殘留在顆粒表面上的氯的量約為8質量％。
在實際反應過程中，氯被氧化性氣體置換，而且由於氧化鈦顆粒表面和汽相中氯的含量有差別，需平衡氯的量以使氧化鈦顆粒的氯含量可以變得稍低於用前述式(3)計算的值。但是，如果在反應過程中氧化鈦的高溫停留時間縮短了，四氯化鈦的氧化就不能完成，因而可能增大部分被氯化的氧化鈦的量。如果氯殘留在氧化鈦顆粒的內部，即如果顆粒內部所含的氯的量增大，就需要高溫或長時間加熱處理以從顆粒中除去氯，結果顆粒的比表面積就減小了。通過汽相法生產的常規超細微粒氧化鈦具有高銳鈦礦含量，但是氯含量高，或者具有低氯含量但銳鈦礦含量也低。
本發明人發現，在通過含四氯化鈦的氣體與氧化性氣體之間的反應(高溫氧化)生產氧化鈦的汽相法中，如果向反應管輸入已被加熱到至少600℃但低於1,100℃溫度的含四氯化鈦氣體和已被加熱到至少600℃但低於1,100℃溫度的氧化性氣體，從而使反應得以進行，並將得到的氧化鈦置於至少800℃但低於1,100℃溫度下的反應管中保持0.1秒或更短，然後進行去氯，就可生產出低氯總量並特別是低顆粒內氯、低金紅石、具有高BET比表面積的超細微粒氧化鈦；而且如果以上生產的氧化鈦進一步經去氯步驟，可獲得低氯總量和低顆粒內氯、低金紅石的超細微粒氧化鈦。
氧化鈦的去氯是通過幹法或溼法進行的。在幹去氯法中，例如，用加熱設備將氧化鈦加熱以從氧化鈦中除去氯。在幹去氯法中使用的加熱設備的例子包括但不限於圓柱形可旋轉加熱爐、熱空氣循環加熱爐、流動乾燥爐和攪拌乾燥爐。在溼去氯法中，例如，氧化鈦懸浮於純水中，轉移到液相中的氯被排到所得懸浮液之外。氯被排到懸浮液之外以後，可對氧化鈦產物進行乾燥。
輸入含四氯化鈦氣體和氧化性氣體的反應管內部的溫度優選至少800℃但低於1,100℃，更優選至少900℃但低於1,000℃。如果提高反應管內的溫度，這些氣體間的反應在它們混合的同時就完成了，因而可促進均勻核的形成並減小反應區(CVD)。如果反應管內的溫度低於800℃，會容易生產出高銳鈦礦含量的氧化鈦，但是反應進行得不徹底，因而氯就殘留在氧化鈦顆粒產物的內部。相反，如果反應管內的溫度是1,100℃或更高，銳鈦礦就會向金紅石轉化或顆粒就會生長，這樣就不能生產出低金紅石的超細微粒氧化鈦。
當把原料氣輸入反應管時，反應(放熱反應)開始進行，並且在反應管內形成溫度高於1,100℃的反應區。儘管從反應管中可釋放一些熱量，但是如果不對反應管進行快速冷卻，氧化鈦顆粒會繼續生長，而且顆粒的晶體形式會向金紅石轉化。因此，在本發明中，優選將氧化鈦顆粒在至少800℃但低於1,100℃溫度下的高溫停留時間調整為0.1秒或更短，更優選為0.005秒到0.1秒，特別是0.01秒到0.05秒。如果高溫停留時間超過0.1秒，就會發生銳鈦礦向金紅石的轉化或顆粒的燒結。如果高溫停留時間少於0.005秒，四氯化鈦的氧化反應時間就會變短，並且反應應當在氧化被加速的條件下進行，例如，使用與四氯化鈦相比過量的氧。如果氧化不充分，殘留在顆粒內部的氯會增多。
對反應管進行快速冷卻可通過，例如，將大量氣體(例如冷卻空氣或氮氣)引入反應混合物的方法，或者向反應管噴灑水的方法。
如果將反應管內的溫度調整到至少800℃但低於1,100℃，就能生產出低氯含量的超細微粒氧化鈦。如果將高溫調整時間調整到0.1秒或更短，就可以防止銳鈦礦向金紅石的轉化和顆粒的生長。
為了將反應管內部的溫度調整到至少800℃但低於1,100℃，優選將原料氣的加熱溫度調整到600℃到1,100℃(包括600℃和1,100℃)。經過這樣加熱的原料氣在反應管中進行反應，因而產生熱。但是，如果原料氣的溫度低於600℃，反應管內部的溫度一般不會變為800℃或更高。相反，如果原料氣的溫度為1,100℃或更高，雖然可從反應管中釋放一些熱量，但反應管內的溫度一般會超過1,100℃。
在含有四氯化鈦的原料氣中，如果四氯化鈦氣為1mol，則惰性氣體的量優選為0.1到20mol，更優選4到20mol。如果惰性氣體的量低於以上範圍，反應區中的氧化鈦顆粒的密度就會增大，趨於發生顆粒的聚集和燒結，因此就不能生產出超細微粒氧化鈦。相反，如果惰性氣體的量高於以上範圍，反應性就會降低，氧化鈦的產率就會減小。
氧化性氣體應當含有氧。如果四氯化鈦為1mol，與含四氯化鈦的原料氣反應的氧氣的量優選為1到30mol，更優選5到30mol。如果增大氧氣的量，就會產生大量的核，容易生產出超細微粒氧化鈦。但是，即使氧氣的量增大到超過30mol，產生的核的量也不會再增大。因此，儘管甚至在氧氣的量超過了30mol時氧化鈦產物的性質不會不同，但從經濟性的角度考慮，應對氧的量設定一個上限。如果氧氣的量相對於四氯化鈦的量不足，氧化鈦產物中氧缺陷的數目就會增大，氧化鈦就會被染色。除氧之外，氧化性氣體還可含有蒸汽。
氧化性氣體可以是，例如，氧、含蒸汽的氧、空氣、它們與惰性氣體(如氮或氬)的混合氣體中的任意一種，但優選含蒸汽(水蒸氣)的氧，因為這樣容易控制反應溫度。
通過加熱對氧化鈦的去氯優選在200℃到500℃的加熱溫度下進行，此時使氧化鈦粉末與蒸汽接觸，水與氧化鈦的質量比(即蒸汽的質量/氧化鈦的質量，下同)為0.01或更高。更優選氧化鈦的去氯在下列條件下進行水與氧化鈦的質量比0.04或更高，加熱溫度250℃到450℃。如果加熱溫度超過500℃，就會發生氧化鈦顆粒的燒結和顆粒的生長，而如果加熱溫度低於200℃，去氯效率就相當低。去氯是通過氧化鈦顆粒表面上的氯被存在於鄰近顆粒中的水或者存在於相鄰顆粒表面上的羥基取代進行的。在氧化鈦顆粒表面上的氯被水取代的情況下，氯被去除而顆粒不會長大。而在氧化鈦顆粒表面上的氯被存在於相鄰顆粒表面上的羥基取代的情況下，氯被去除的同時顆粒也長大。尤其是具有較大表面積的氧化鈦的顆粒更易於生長，因為這時與相鄰顆粒表面上氫氧化物發生取代反應的可能性增大了。因此，欲在進行去氯的同時抑制顆粒的生長，調整水與氧化鈦的質量比成為關鍵。水與氧化鈦的質量比優選為0.01或更高時，可抑制顆粒的生長。
與氧化鈦接觸的蒸汽優選與能夠高效率地將從氧化鈦中除去的氯排除到外面的氣體混合。這種氣體的例子包括空氣。如果使用空氣，其中包含的蒸汽的量優選至少0.1體積％，更優選至少5體積％，更優選至少10體積％。優選將含蒸汽的空氣加熱到200℃到1,000℃。
由於本發明的低金紅石的超細微粒氧化鈦在每個顆粒的內部幾乎不含氯，所以可通過溼法減少氧化鈦的氯含量。在溼去氯法中，例如，氧化鈦懸浮在水中，並使用超濾薄膜、反滲透膜或壓濾機將轉移到液相的氯排到所獲懸浮液之外。
本發明低金紅石、低滷素總量、特別是低顆粒內滷素含量的超細氧化鈦可提供滷素總含量相對於BET比表面積非常低的(優選通過更徹底地除去顆粒表面上的氯而實現的)低金紅石超細氧化鈦。
本發明的低金紅石、低滷素總量及低顆粒內滷素含量的超細氧化鈦的特徵在於，金紅石含量為5％或更低，通過BET一點法測量的氧化鈦的比表面積為10到200m2/g，用雷射衍射顆粒尺寸分析儀測量的氧化鈦的90％累積質量顆粒尺寸為2.5μm或更小，並且通過BET一點法測量的氧化鈦的比表面積，即B(m2/g)，和氧化鈦顆粒內部的滷素含量，即Ci(質量ppm)滿足下列關係0≤Ci≤650ke0.02B，其中k為0.20，更優選0≤Ci≤650ke0.02B，其中k為0.20，進一步優選10＜Ci≤650ke0.02B，其中k為0.15。
實施例以下將通過舉例的方式詳細說明本發明。這些例子不應被解釋為對本發明的限制。
實施例1用氮氣(8Nm3/hr)稀釋氣態四氯化鈦(11.8Nm3/hr，其中N指「正常狀態」，下同)。將製備的已稀釋的四氯化鈦氣體預先加熱到900℃。單獨將混合氧(8Nm3/hr)和蒸汽(32Nm3/hr)而製備的氧化性氣體預先加熱到800℃。將這些原料氣引入石英玻璃製成的反應管中。將冷卻空氣引入反應管，以使原料氣在至少800℃但低於1,100℃溫度下的停留時間為0.1秒，接著用聚四氟乙烯製成的袋濾器收集生成的超細微粒氧化鈦粉末。
使這樣獲得的氧化鈦粉末流過圓柱形可旋轉加熱爐，並在下列條件下去氯水與氧化鈦的質量比0.02，加熱溫度450℃。發現這樣去氯的氧化鈦粉末的BET比表面積為22m2/g，金紅石含量為1％，水萃取氯含量為900質量ppm，氯的總含量為1,000質量ppm。BET比表面積是用比表面積測量設備(型號Flow SorbII，2300，Shimadzu公司出品)測量的。金紅石含量是由通過X射線衍射學測量的對應於金紅石晶體的峰高即Hr、通過X射線衍射學測量的對應於銳鈦礦晶體的峰高即Ha、及通過X射線衍射學測量的對應於板鈦礦晶體的峰高即Hb計算的。具體地說，金紅石的含量是用下式計算的金紅石含量＝100×Hr/(Hr+Ha+Hb)。存在於氧化鈦粉末表面上的氯的量(以下簡稱為「表面氯含量」)是用前述式(1)由以上所獲的水萃取氯含量(900質量ppm)和氯的總含量(1,000質量ppm)計算的，結果大於80％。發現氯的總含量低於用前述式(2)由以上所獲的比表面積(22m2/g)計算出的值。
用雷射衍射顆粒尺寸分布分析測量以上獲得的氧化鈦粉末的90％累積質量顆粒尺寸(D90)，結果為1.1μm。表1列出了分析結果，包括金紅石含量、BET比表面積、氯的總含量、表面氯含量、D90、Fe含量、Al含量、Si含量和S含量。
實施例2用氮氣(30Nm3/hr)稀釋氣態四氯化鈦(5.9Nm3/hr)。將製備的已稀釋的四氯化鈦氣體預先加熱到1,000℃。單獨將混合氧(4Nm3/hr)和蒸汽(16Nm3/hr)而製備的氧化性氣體預先加熱到1000℃。將這些原料氣引入石英玻璃製成的反應管中。將冷卻空氣引入反應管，以使原料氣在至少800℃但低於1,100℃溫度下的停留時間為0.03秒，接著用聚四氟乙烯製成的袋濾器收集生成的超細微粒氧化鈦粉末。
將這樣獲得的氧化鈦粉末輸入熱空氣循環加熱爐，並在下列條件下去氯水與氧化鈦的質量比0.04，加熱溫度450℃。發現這樣去氯的氧化鈦粉末的BET比表面積為65m2/g，金紅石含量為3％，水萃取氯含量為900質量ppm，氯的總含量為1,100質量ppm。表面氯含量是用前述式(1)由以上所獲的水萃取氯含量(900質量ppm)和氯的總含量(1,100質量ppm)計算的，結果大於80％。發現氯的總含量低於用前述式(2)由以上所獲的比表面積(65m2/g)計算出的值。用雷射衍射顆粒尺寸分布分析測量以上獲得的氧化鈦粉末的90％累積質量顆粒尺寸(D90)，結果為1.9μm。表1列出了分析結果，包括金紅石含量、BET比表面積、氯的總含量、表面氯含量、D90、Fe含量、Al含量、Si含量和S含量。
實施例3用氮氣(36Nm3/hr)稀釋氣態四氯化鈦(4.7Nm3/hr)。將製備的已稀釋的四氯化鈦氣體預先加熱到1,000℃。單獨將混合空氣(36Nm3/hr)和蒸汽(25Nm3/hr)而製備的氧化性氣體預先加熱到1,000℃。將這些原料氣引入石英玻璃製成的反應管中。將冷卻空氣引入反應管，以使原料氣在至少800℃但低於1,100℃溫度下的停留時間為0.02秒，接著用聚四氟乙烯製成的袋濾器收集生成的超細微粒氧化鈦粉末。
將這樣獲得的氧化鈦粉末輸入熱空氣循環加熱爐，並在下列條件下去氯水與氧化鈦的質量比0.06，加熱溫度350℃。發現這樣去氯的氧化鈦粉末的BET比表面積為97m2/g，金紅石含量為1％，水萃取氯含量為1800質量ppm，氯的總含量為2,000質量ppm。表面氯含量是用前述式(1)由以上所獲的水萃取氯含量(1,800質量ppm)和氯的總含量(2000質量ppm)計算的，結果大於80％。發現氯的總含量低於用前述式(2)由以上所獲的比表面積(97m2/g)計算出的值。用雷射衍射顆粒尺寸分布分析測量以上獲得的氧化鈦粉末的90％累積質量顆粒尺寸(D90)，結果為2.2μm。表1列出了分析結果，包括金紅石含量、BET比表面積、氯的總含量、表面氯含量、D90、Fe含量、Al含量、Si含量和S含量。
對比例1用氮氣(8Nm3/hr)稀釋氣態四氯化鈦(11.8Nm3/hr)。將製備的已稀釋的四氯化鈦氣體預先加熱到900℃。單獨將混合氧(8Nm3/hr)和蒸汽(32Nm3/hr)而製備的氧化性氣體預先加熱到800℃。將這些原料氣引入石英玻璃製成的反應管中。將冷卻空氣引入反應管，以使原料氣在至少800℃但低於1,100℃溫度下的停留時間為0.2秒，接著用聚四氟乙烯製成的袋濾器收集生成的超細微粒氧化鈦粉末。
使這樣獲得的氧化鈦粉末流過圓柱形可旋轉加熱爐，並在下列條件下去氯水與氧化鈦的質量比0.02，加熱溫度450℃。發現這樣去氯的氧化鈦粉末的BET比表面積為19m2/g，金紅石含量為11％，水萃取氯含量為300質量ppm，氯的總含量為300質量ppm。表面氯含量是用前述式(1)由以上所獲的水萃取氯含量(300質量ppm)和氯的總含量(300質量ppm)計算的，結果大於80％。發現氯的總含量低於用前述式(2)由以上所獲的比表面積(19m2/g)計算出的值。用雷射衍射顆粒尺寸分布分析測量以上獲得的氧化鈦粉末的90％累積質量顆粒尺寸(D90)，結果為0.8μm。表1列出了分析結果，包括金紅石含量、BET比表面積、氯的總含量、表面氯含量、D90、Fe含量、Al含量、Si含量和S含量。
對比例2用氮氣(36Nm3/hr)稀釋氣態四氯化鈦(4.7Nm3/hr)。將製備的已稀釋的四氯化鈦氣體預先加熱到800℃。單獨將混合空氣(36Nm3/hr)和蒸汽(25Nm3/hr)而製備的氧化性氣體預先加熱到800℃。將這些原料氣引入石英玻璃製成的反應管中。反應管的溫度調整為750℃，並將冷卻空氣引入反應管，以使原料氣的停留時間為0.08秒。然後，用聚四氟乙烯製成的袋濾器收集生成的超細微粒氧化鈦粉末。
將這樣獲得的氧化鈦粉末輸入熱空氣循環加熱爐，並在下列條件下去氯水與氧化鈦的質量比0.04，加熱溫度350℃。發現這樣去氯的氧化鈦粉末的BET比表面積為74m2/g，金紅石含量為2％，水萃取氯含量為2800質量ppm，氯的總含量為3,900質量ppm。表面氯含量是用前述式(1)由以上所獲的水萃取氯含量(2800質量ppm)和氯的總含量(3900質量ppm)計算的，結果低於80％。發現氯的總含量大於用前述式(2)由以上所獲的比表面積(74m2/g)計算出的值。用雷射衍射顆粒尺寸分布分析測量以上獲得的氧化鈦粉末的90％累積質量顆粒尺寸(D90)，結果為3.6μm。表1列出了分析結果，包括金紅石含量、BET比表面積、氯的總含量、表面氯含量、D90、Fe含量、Al含量、Si含量和S含量。
對比例3用氮氣(30Nm3/hr)稀釋氣態四氯化鈦(5.9Nm3/hr)。將製備的已稀釋的四氯化鈦氣體預先加熱到1,100℃。單獨將混合氧(4Nm3/hr)和蒸汽(16Nm3/hr)而製備的氧化性氣體預先加熱到1,100℃。將這些原料氣引入石英玻璃製成的反應管中。反應管的溫度調整為1,200℃，並將冷卻空氣引入反應管，以使原料氣的停留時間為0.04秒。然後，用聚四氟乙烯製成的袋濾器收集生成的超細微粒氧化鈦粉末。
將這樣獲得的氧化鈦粉末輸入熱空氣循環加熱爐，並在下列條件下去氯水與氧化鈦的質量比0.06，加熱溫度450℃。發現這樣去氯的氧化鈦粉末的BET比表面積為44m2/g，金紅石含量為12％，水萃取氯含量為1,200質量ppm，氯的總含量為1,300質量ppm。表面氯含量是用前述式(1)由以上所獲的水萃取氯含量(1,200質量ppm)和氯的總含量(1,300質量ppm)計算的，結果大於80％。發現氯的總含量低於用前述式(2)由以上所獲的比表面積(44m2/g)計算出的值。用雷射衍射顆粒尺寸分布分析測量以上獲得的氧化鈦粉末的90％累積質量顆粒尺寸(D90)，結果為1.2μm。表1列出了分析結果，包括金紅石含量、BET比表面積、氯的總含量、表面氯含量、D90、Fe含量、Al含量、Si含量和S含量。
對比例4將可通過商業渠道獲得的硫酸氧鈦(Kanto化學公司，一級化學品)煮沸，並用純水洗滌所獲沉降物以獲得含水氧化鈦。為除去殘留的硫酸(sufaic acid)，將純水加入含水硫酸氧鈦中以形成一漿體，並在攪拌的同時向漿體加入氨水溶液將pH值調節為5，攪拌持續12小時。用超濾薄膜將漿體濃縮至濃度為20質量％。再向濃縮的漿體加入氨水溶液將pH值調節為5，攪拌12小時，並在加入純水的同時用超濾薄膜進行超濾以獲得二氧化鈦溶膠。在300℃下將所獲二氧化鈦乾燥2小時以獲得溼法超細氧化鈦。
獲得的氧化鈦的BET比表面積為212m2/g，金紅石含量為1％。水萃取氯的含量和氧化鈦的總氯含量都是質量ppm。用坩堝將氧化鈦分開，並用雷射衍射顆粒尺寸分布分析儀測量顆粒尺寸分布，90％累積質量顆粒尺寸(D90)為26.1μm。表1列出了金紅石含量、BET比表面積、氯的總含量、表面氯含量、D90和Fe、Al、Si及S的分析結果。
表1
工業適用性本發明提供了通過汽相法生產的銳鈦礦型超細微粒氧化鈦，與BET比表面積類似於超細微粒氧化鈦的常規氧化鈦相比，它具有低滷素含量並表現出優異的分散性。如果這種超細微粒氧化鈦經過了去滷素，氧化鈦在BET比表面積(B)和滷素含量(C)之間滿足前述式(2)代表的關係。通過雷射衍射顆粒尺寸分析，超細微粒氧化鈦的D90為2.5μm或更小。本發明還提供了生產該超細微粒氧化鈦的方法。
本發明的氧化鈦適用於光催化劑和太陽能電池中。由於氧化鈦對水性溶劑表現出優異的分散性，氧化鈦可適用於水中光催化劑應用。氧化鈦以粉末狀使用時不需要研磨步驟，或僅需要使用非常簡單研磨設備的研磨步驟。因此，該氧化鈦在工業實踐中使用是非常有利的。
權利要求
1.通過含有滷化鈦的氣體與氧化性氣體之間的反應生產的氧化鈦，其特徵在於氧化鈦的金紅石含量為5％或更低，並且以BET一點法測量的氧化鈦的比表面積，即B(m2/g)，與氧化鈦的氯含量，即C(質量ppm)滿足下列關係C≤650e0.02B，並且在使含有1質量％氧化鈦的水懸浮液在20℃靜置30分鐘時，從氧化鈦轉移到液相中的滷素的量至少為氧化鈦中包含的滷素總量的80質量％。
2.根據權利要求1的氧化鈦，其中從氧化鈦轉移到液相中的滷素的量至少為氧化鈦中包含的滷素總量的90質量％。
3.根據權利要求1或2的氧化鈦，含有100質量ppm或更低的Fe、100質量ppm或更低的Al、100質量ppm或更低的Si、100質量ppm或更低的S。
4.根據權利要求1到3任一項的氧化鈦，其比表面積為10到200m2/g。
5.根據權利要求1到4任一項的氧化鈦，含有銳鈦礦為主相。
6.根據權利要求5的氧化鈦，其銳鈦礦的含量至少為90％。
7.根據權利要求1到4任一項的氧化鈦，含有板鈦礦為主相。
8.根據權利要求7的氧化鈦，其板鈦礦的含量至少為90％。
9.根據權利要求1到8任一項的氧化鈦，使用雷射衍射顆粒尺寸分析儀測量，其90％累積質量顆粒尺寸為2.5μm或更小。
10.根據權利要求1到9任一項的氧化鈦，其中所述滷化鈦為四氯化鈦並且所述滷素是氯。
11.生產以上權利要求1到9任一項所述的氧化鈦的汽相法，包括使含滷化鈦的氣體與氧化性氣體反應，其特徵在於，當把含滷化鈦的氣體和氧化性氣體引入反應器中從而使反應得以進行時，反應器內的溫度至少為800℃但低於1,100℃。
12.根據權利要求11的生產氧化鈦的方法，其中含滷化鈦的氣體和氧化性氣體在處於至少800℃但低於1,100℃溫度範圍的反應器內的停留時間為0.1秒或更短。
13.根據權利要求11或12生產氧化鈦的方法，其中含滷化鈦的氣體和氧化性氣體在被引入到反應器之前都在至少600℃但低於1,100℃的溫度下預先加熱。
14.根據權利要求11到13任一項的生產氧化鈦的方法，其中進行反應是使用了含有摩爾比為1∶0.1-20的滷化鈦和惰性氣體的原料氣混合物，並且以滷化鈦為1摩爾計還使用了量為1到30摩爾的氧化性氣體。
15.根據以上權利要求11到14任一項的生產氧化鈦的方法，其中氧化性氣體是含有水蒸氣的氧氣。
16.根據權利要求15生產氧化鈦的方法，其中氧化性氣體含有的蒸汽的量為每1摩爾氧氣至少0.1摩爾。
17.根據權利要求11到16任一項的生產氧化鈦的方法，其中所述滷化鈦是四氯化鈦。
18.氧化鈦的生產方法，其特徵是通過幹去除滷素法除去通過權利要求11到17任一項陳述的方法生產的氧化鈦中的滷素。
19.根據權利要求18生產氧化鈦的方法，其中，在幹去除滷素法中，氧化鈦被加熱到200到500℃。
20.根據權利要求18生產氧化鈦的方法，其中，在幹去除滷素法中，含蒸汽的氣體被加熱到200到1,000℃，並與氧化鈦接觸。
21根據權利要求20生產氧化鈦的方法，其中含蒸汽的氣體是含有蒸汽的量至少為0.1體積％的空氣。
22.根據權利要求20生產氧化鈦的方法，其中蒸汽對氧化鈦的質量比至少為0.01。
23.氧化鈦的生產方法，其特徵是通過溼去除滷素法除去通過權利要求11到17任一項陳述的方法生產的氧化鈦中的滷素，從而生成含有氧化鈦的漿體。
24.根據權利要求23生產氧化鈦的方法，其中，在溼去除滷素法中，氧化鈦懸浮於水中，並且轉移到液相中的滷素被排到懸浮液產物之外。
25.根據權利要求23或24生產氧化鈦的方法，其中，在溼去除滷素法中，氯的分離是通過使用超濾薄膜進行的。
26.根據權利要求23或24生產氧化鈦的方法，其中，在溼去除滷素法中，氯的分離是通過使用反滲透膜進行的。
27.根據權利要求23或24生產氧化鈦的方法，其中，在溼去除滷素法中，氯的分離是通過使用壓濾機進行的。
28.一種粉末，其特徵是含有通過權利要求11到27任一項所述的方法生產的氧化鈦。
29.一種漿體，其特徵是含有通過權利要求11到27任一項所述的方法生產的氧化鈦。
30.一種組合物，其特徵是含有通過權利要求11到27任一項所述的方法生產的氧化鈦。
31.光催化材料，其特徵是含有通過權利要求11到27任一項所述的方法生產的氧化鈦。
32.用於溼太陽能電池的材料，其特徵是含有通過權利要求11到27任一項所述的方法生產的氧化鈦。
33.電介質原料，其特徵是含有通過權利要求11到27任一項所述的方法生產的氧化鈦。
34.矽橡膠添加劑，其特徵是含有通過權利要求11到27任一項所述的方法生產的氧化鈦。
35.氧化鈦，其特徵是該氧化鈦的金紅石含量為5％或更低，通過BET一點法測量的氧化鈦的比表面積為10到200m2/g，用雷射衍射顆粒尺寸分析儀測量的氧化鈦的90％累積質量顆粒尺寸為2.5μm或更小，並且通過BET一點法測量的氧化鈦的比表面積，即B(m2/g)，和氧化鈦的滷素含量，即Ci(質量ppm)滿足下列關係0≤Ci≤650ke0.02B，其中k為0.20。
36.根據權利要求35的氧化鈦，其中滿足關係10＜Ci≤650ke0.02B，其中k為0.15。
全文摘要
通過汽相法生產的銳鈦礦型超細微粒氧化鈦，與BET比表面積類似於超細微粒氧化鈦的常規氧化鈦相比，它具有低滷素含量並表現出優異的分散性。如果這種超細微粒氧化鈦經過了去滷素，氧化鈦在BET比表面積(B)和滷素含量(C)之間滿足前述式(2)代表的關係。通過雷射衍射顆粒尺寸分析，超細微粒氧化鈦的D90為2.5μm或更小。本發明還提供了生產該超細微粒氧化鈦的方法。
文檔編號C08L83/04GK1703372SQ0380536
公開日2005年11月30日 申請日期2003年3月6日 優先權日2002年3月6日
發明者鹿山進, 田中淳 申請人:昭和電工株式會社