復合鈦白粉的開發主要有兩條思路[1]：一是在鈦白粉中添加 增量劑，利用空間位隔提高 粒子的分散性或利用空氣微泡遮蓋原理來增強鈦白粉的遮蓋力；二是用鈦白粉包覆其他顆粒材料，節省鈦白粉內核量，同時盡量發揮鈦白粉外表面的作用。 增量劑又可以分為[1]：1）無機體質顏料；2）有機高分子聚合物塑性顏料；3）有機高分子聚合物中空微球不透明顏料。內核材料、包覆用鈦白的粒徑分布、性能優異的包覆劑、合理的包覆工藝配方和先進的生產技術都是影響包核鈦白質量的重要因素。
丁 浩等[2]綜述了鈦白代用品材料的發展歷史、研究現狀和局限，并闡述了以非金屬礦物為基體制備鈦白代用品技術的優勢和前景。認為以非金屬礦物為基體制備鈦白代用品的發展趨勢，將是以�！０哺男詾橹�，該工藝應著眼的環節是：① 強化反應體系中各種粉體顆粒的分散，創造一個可增強分散作用的體系環境。只有充分分散，才能以一次顆粒的方式參與反應復合，才能實現二氧化鈦顆粒在基體表面最大面積的覆蓋，從而最大限度地發揮其顏料特性。②通過針對性的加工，使包核基體顆粒與TiO2顆粒形成后者在前者表面最佳包覆的幾何尺度匹配。③建立反應復合體系，使基體顆粒與TiO2顆粒在該體系中各自形成表面反應基團，并增加兩者的反應活性，使兩者在最后生成的二氧化鈦包膜復合顏料中牢固結合，從而保持顏料特性的穩定。④非金屬礦物基體選擇。許多白色非金屬礦物均可作為制備二氧化鈦包膜復合顏料的基體原料，最理想的的礦物基體應具有的特點為：價格低廉、自身性能(白度高、吸油量低)有益于最終提高復合顏料性能、易于加工。
揚少鳳等[3]以硅灰石( 晶體)為核心,采用化學沉淀法在其表面均勻包覆一層納米 ，形成了硅灰石復合鈦白,包覆過程中硅灰石的預處理是關鍵一步,經XRD（X射線粉末衍射）、IR（紅外光譜分析）、SEM（掃描電鏡）、TEM（透射電鏡）和XPS（X光電子能譜定量分析）對復合鈦白進行表征，結果表明，包覆完全的硅灰石復合鈦白性能與鈦白粉相當。
馮詩慶[4]對以石英粉為主核包覆TiO2的基本原理進行了探討，用微波輻射代替傳統陳化法合成了石英復合鈦白粉。經XPS表面元素分析發現TiO2包覆程度好于傳統方法；經焙燒后的比表面積分析發現熱穩定性高于傳統方法。反應的機理為: Ti4+水解為吸熱反應，加熱可以促進水解反應的進行，當用NaOH滴定時，OH一與水解產生的H+作用生成水，亦會促進水解反應，因而加熱或加堿都要適中，若溫度過低或加堿量過少，Ti4+水解不充分；反之，若溫度過高或加堿量過多，將會使水解反應一直進行下去，反應產物將不斷地縮合，生成多核絡離子，最后形成膠粒聚沉，不利于TiO2在石英微粒表面的包覆。在超細粉磨加工過程中，石英(Si02)原有的晶格被破壞，微粒表面發生Si—O斷鍵現象，而產生電位不平衡，當與水作用時，Si4+裸露于石英微粒表面，可吸附水中的OH一；02一裸露于石英微粒表面，可吸附水中的H+，均可在石英微粒表面形成羥基(一OH)。此過程又叫礦物表面羥基化反應。當石英加入到Ti(SO4)2溶液中時，石英的表面羥基與Ti+水合絡離子發生縮合脫水反應，形成化學鍵合；同時由于異相成核所需能量低于同相成核，控制體系的能量低于TiO2同相成核能高于石英與TiO2的異相成核能，Ti4+水解膠粒便在石英表面結晶，形成TiO2覆層。
李疊聲、湯璐等[5, 6]對金紅石型 Ti02包覆云母復合材料的制備及其光學性能的影響因素進行了研究。著重討論了復合機理、晶型轉化、球光效應以及色調、反射率與光學厚度的關系等問題。復合機理為：TiO2涂層在云母上有很強的附著力、不脫落，這用簡單的化學沉積和物理吸附是無法懈釋的。根據Longmuir吸附理論．云母表面的正離子力場除部分被層內負電荷平衡外．還有部分未平衡的被稱為“懸空鍵”或“自由價力”，伸向空 ，構成對異電性物質的吸附傾向。而TiO2的晶體中，在相鄰的八面體間，由氧一氧鍵連接的水平棱方向上．氧的密度較大．帶有一定的負電性，因此當水合TiO2形成并沉積到云母表面上時，即可受到云母表面“自由價力”的作用形成化學吸附一構成牢固的復合材料。
林 海、戴厚孝、祖占良等[7-11]研究了高嶺土顆粒表面包覆二氧化鈦膜的工藝。以高嶺土為核,利用四氯化鈦水解在其表面包覆一層納米二氧化鈦制成高嶺土復合鈦白。結果表明，復合粉體包覆效果良好，鈦液濃度、水解溫度和時間、攪拌強度、煅燒溫度和時間、表面改性溫度和時間、基體懸浮液濃度均是影響煤系高嶺土顆粒表面包覆二氧化鈦膜效果的重要因素。較優的工藝條件為:包膜溫度70℃;pH=1.8～2.2;煅燒高嶺土：水： ＝1：10：2.5～3；包膜時間為2.5～3ｈ。
潘秉鎖、胡國榮等[12-14]用均一沉淀法在金剛石表面沉積二氧化鈦，探討了沉積工藝條件。覆層在高溫和真空條件下被還原為單質金屬鈦，X射線衍射分析表面金剛石表面有鈦和炭化鈦生成。金剛石是非金屬，與一般金屬或合金間有很高的界面能，致使金剛石表面不能被低熔點金屬或合金所浸潤，其黏結性能差。通常采用活性金屬法，即在金屬結合劑中加入少量的鈦、鉻、釩等活性金屬，在液相燒結時，由于活性金屬是強炭化物形成元素，與金剛石親和力大，易向金剛石表面富集，從而實現金剛石與金屬結合劑的冶金結合。鈦是一種性能優異的強碳化物生成元素，實現金剛石表面鍍鈦能顯著提高金剛石與基體金屬之間的黏結力。
廖莉玲等[15]利用 、 為原料， 用共沉淀法合成了ZnO—TiO2復合粉體，采用XRD、TEM和IR測試手段對納米級的粉體結構和形貌進行研究，結果表明，通過控制反應條件可得到粒徑10～ 40nm的復合粉體。利用紫外——可見分光光度計檢測所得樣品的吸收紫外線性能，發現所得納米znO—TiO2復合粉體的紫外吸收性能高于納米TiO2及市售微米級鈦白粉，且納米ZnO—TiO2復合粉體的紫外吸收隨粒徑的減小而加強。
丁 浩等[16]介紹了對TB/ TiO2 復合白色顏料的微觀形態與組成特征進行的研究。TB/ TiO2復合白色顏料由固體包核物顆粒TB 和其表面包覆的結晶TiO2所組成,TiO2 在TB 表面形成均勻的包覆層。TB/ TiO2復合白色顏料因此具有與鈦白粉類似的顏料性能。（TB為一種白色的、含鈣的、廉價的無機材料）
Robert A Kwoka[17]認為利用 增量劑顏料減少 在紙和紙板涂布中的使用量是值得提倡的，并且總結了 增量劑顏料在輕量涂布紙涂料中的性能特征，探索了這些顏料對涂布運轉性能的一些主要影響因素。為了確定增量劑能否增強二氧化鈦的光散射性能，實驗研究了 和三種增量劑顏料的相互作用情況，這三種增量劑是：煅燒高嶺土，三水氧化鋁，無定形二氧化硅。增量劑與 之間并不存在協同效應，增量劑不能增強 本身的光學性能，但卻可以增加涂料中的散射點，避免集聚效應（Mie散射，即光在一定體積內環繞著一個微粒點時，光波用于繞射而被散射。當兩個或多個質點非常接近時，這些散射體積就會重疊。 其結果，整體散射光較之于空間距離較大的單個微粒所散射的光為少。），從而提高涂料的遮蓋力。鄭博文[18]研究了碳酸鈣增充二氧化鈦的機理，結果表明 與 之間不存在相互協同作用，但 與 的混合物的光散射行為明顯增強了，是因為一個含有許多 -空氣和 -增量劑界面的系統比含有許多 界面的系統對光能更有效散射。
劉靈燕等[19]采用經鈦溶膠表面改性的硅灰石超細粉，替代PVA涂料配方中的鈦白粉，對不同配方試樣的涂膜性能測試表明，鈦改性硅灰石的加入使涂層遮蓋力稍有下降，但涂層的抗紫外粉化和抗濕擦能力顯著提高。試驗采用云南騰沖白石巖硅灰石。礦石經手選、超細粉碎及分級后得到硅灰石含量>95%、粒徑 的粉體。該粉體在水或稀酸中充分水化后，強烈攪拌下加入自制的鈦溶膠，控制反應溫度和pH值，反應結束后經過濾、洗滌、干燥、焙燒以及粉碎獲得硅灰石顏。
鄧忠生等[20]以正硅酸乙酯、鈦酸酯為原料,用溶膠—凝膠法經超臨界干燥制備出了TiO2 - SiO2 復合半導體氣凝膠。研究TiO2 :SiO2 不同配比對溶膠—凝膠過程的影響;用BET、XRD、SEM、TEM 等測試方法對其結構進行了表征;以苯酚為探針考察了TiO2 - SiO2 復合半導體氣凝膠的光催化氧化活性,并與普通銳鈦礦型鈦白粉光催化劑進行了對比。結果表明:所制備的TiO2 - SiO2 復合半導體氣凝膠具有大比表面積,納米多孔結構(骨架顆粒約為30-50 nm,孔洞尺寸為幾十納米)；其光催化氧化活性大大高于普通銳鈦礦型二氧化鈦。
劉桂霞等[21]就近幾年來無機中空球殼材料的制備方法進行了綜述。有如下方法：模板法（是制備空心球殼材料常用的方法,常用的模板有軟核模板 (膠束、乳液液滴,微囊和大分子聚集體等) 和硬核模板 (金屬膠體粒子,如Ag、Au 等;無機化合物粒子如SiO2粒等) 。具體過程為:首先在模板的表面包覆一層目標材料的薄層,形成核-殼結構材料,然后再通過化學溶解和高溫灼燒除去模板,得到空心的球殼材料），界面自組裝反應法（是一種無模板的直接合成空心球殼材料的方法），原位—前驅物模板—界面反應法（是模板法與界面反應法相結合的一種方法），水熱—溶劑熱反應法（不需要表面活性劑的方法）， 射線輻射法，超聲化學法，固相法。盡管研究人員在努力尋找一種新的有效的制備中空球殼材料的方法,也取得了一定的成果,但是目前中空球殼的制備主要還是以模板法和界面反應法為主,這兩種方法已經到了比較成熟的研究階段,已經從制備簡單的零維材料到制備二維、三維材料。
Xia 等[22]以PS（聚苯乙烯膠粒） 為模板,將其浸到反應物前驅液 中,前驅物水解成金屬氧化物溶膠粒子包覆在PS 表面,然后團聚形成凝膠,蒸發掉溶劑,用丙酮將PS 溶解掉,得到排列緊密的無機 中空球殼。用該法可以得到空心部分可控,同時殼層厚度可控排列規則的中空球殼材料。
Chen 等[23]以無機 納米粒子為模板,通過 的水解反應,在 納米粒子的表面包覆了一層 形成核—殼結構材料,然后用HCl 溶解掉模板得到 空心球殼。
Hu 等[24]研究了一種界面自組裝反應的方法來制備中空球殼材料,其中球殼的平均尺寸、殼層厚度可以通過反應條件得到控制。具體做法為:用二水合醋酸鎘與硫脲、硫代甘油溶于N，N—二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,形成溶液1 ,然后將 和乙酰丙酮溶于丁醇中形成溶液2 ,將1 和2 混合攪拌,回流,后處理得到TiO2/CdS 空心球殼。通過實驗發現該法制備球殼材料的厚度和球的尺寸由反應物溶液的濃度決定。攪拌將產生具有較窄分布的規則球形的液滴,從而形成規則的中空球,提高反應溫度將提高分子的熱運動,導致最初形成小的液滴,在液滴形成之前,界面反應就已經發生了,因此中空結構的形成是在溶液混合的瞬間發生的。界面組裝機理如下圖所示。
白飛燕等[25]介紹了模板法制備中空聚合物微球的原理、技術及其最新進展, 總結了目標中空微球形態的影響規律。模板法制備中空聚合物微球的原理是基于模板粒子形成聚合物殼, 然后再移去模板粒子而獲得具有中空結構的聚合物微球。
裴愛華等[26]總結了模板法在制備無機氧化物中空微球方面的應用,主要從模板的種類和殼層增長機理兩方面進行闡述,并對無機氧化物中空微球的應用及發展前景作了簡要介紹。無機氧化物(如TiO2 、SiO2 、Fe3O4 等) 中空微球,因密度低、熱和力學穩定性高等特性,具有極為廣闊的應用前景。已經報道的中空微球的制備方法有很多種,包括:nozzle reactor 法、模板/層層自組裝法、模板/溶膠- 凝膠法以及微乳液/溶膠- 凝膠法等�？捎糜谥苽錈o機氧化物中空微球的模板材料有很多種,如聚合物乳膠粒、無機(如金、銀) 膠體納米粒子、嵌段共聚物形成的膠束以及表面活性劑有序聚集體等。
Hubert 等[27-28]用二-十二烷基-二-甲基溴化銨(DDAB) 和二-十八烷基-二-甲基溴化銨(DODAB) 陽離子表面活性劑囊泡為模板制備了粒徑約150nm SiO2 中空球,SiO2 殼層厚度為5-10nm。
姜艷秋等[29]以正硅酸乙酯為硅源, 異丙醇鋁為鋁源, 采用比較簡單的方法, 在O/W /O 乳液中結合溶膠—凝膠過程, 合成了中空的Si/Al 復合氧化物微球. 此外, 還引入了添加劑聚乙二醇, 使這些中空微球的殼壁在焙燒后產生大量均一的介孔, 從而有效地提高了材料的熱穩定性. 實驗發現, 這種方法還適合于其它的二元復合氧化物體系的制備.
除此以外，國內外還有許多研究復合鈦白粉的專利。國內專利如，CN1811058[30]介紹了二氧化鈦復合材料的制備方法和應用，載體的外面為第一包覆層，在第一包覆層的外面再包覆第二包覆層，在第二包覆層的外面可以包覆第三包覆層，也可以不包第三層。第一包覆層為致密的隔離層，阻止載體中的雜質元素在煅燒過程中不會遷移到表層的二氧化鈦晶格中，從而保證二氧化鈦晶格的完整性。第二包覆層為功能層，其成分為二氧化鈦，利用二氧化鈦的高白度和高折射率。第三包覆層的作用是對表層二氧化鈦進行鈍化處理，消除二氧化鈦的光催化性，提高其耐候性和表面光澤。本發明的二氧化鈦復合材料主要用于紙張的加填和涂布。CN1464011[31]介紹了一種用煤系煅燒高嶺土生產復合鈦白粉的方法，將煤系煅燒高嶺土顆粒進行超微細制粉、制漿，再利用鈦鹽溶液對高嶺土懸浮液進行無機鍍膜改性，經漂洗、焙燒制得。CN1052127[32]介紹了一種利用硅灰石復合形成的鈦白粉的方法，由硅烷偶聯劑等構成，該產品在耐候性及耐摩擦性等方面都具有明顯的獨自的特點。CN1050031[33]介紹了一種鋇鈦白顏料及其制造工藝，以立德粉為基料，配有氫氧化鋁凝膠和鈦白，在氫氧化鋁凝膠作用下使立德粉表面形成膠膜，用鈦白對立德粉膠膜進行化學包膜處理。CN1444543[34]介紹了一種二氧化鈦-碳酸鈣復合粒子的制造方法，包括在碳酸化步驟添加具有平均粒徑0.1-0.5μm的二氧化鈦粒子，典型的是在攪拌下在氫氧化鈣漿料中導入二氧化碳氣體和空氣的混合物，進行碳酸化反應，并繼續導入氣體混合物使反應進行到漿料的pH為7。CN1244516[35]介紹了一種制備二氧化硅－二氧化鈦和二氧化鈦－二氧化硅復合納米材料的方法，在硅溶膠或鈦溶膠沉積制備，粒徑在15-40納米，且懸浮液穩定性好。因它們能穩定地懸浮在水中，故可直接被使用于水性涂料、食品或日用化妝品的填料。CN1317520[36]介紹了二氧化鈦包覆石墨復合顆粒的制備方法，利用溶膠－凝膠方法在石墨顆粒上包覆TiO2，通過對石墨顆粒的預處理、二氧化鈦溶膠的制備、顆粒的包覆以及對包覆的石墨顆粒的熱處理等步驟來實現對石墨的完全包覆，可得到包覆層TiO2晶型、厚度不同，顆粒導電性質不同的包覆顆粒。CN1382521[37]介紹了屬于納米材料技術領域，特別涉及具有抗菌、防霉、除臭、降解有機污染物、分解有害氣體功能的金屬復合二氧化鈦納米粒子及其制備方法和用途。CN1795978[38]介紹了二氧化鈦—無機碳復合納米中空微球及其制備方法和應用，該中空微球殼層包含兩層結構：外層為二氧化鈦，內層為無機碳骨架；該中空微球的制備方法包括合成高聚物微球模板體系、生成無機碳骨架層、生成二氧化鈦層、煅燒等工藝步驟。CN1189459[39]介紹了一種納米二氧化鈦—二氧化硅介孔復合體及其制備方法，用溶膠—凝膠法制備出二氧化硅介孔固體，再用無水乙醇作溶劑配制鈦酸丁酯溶液，將二氧化硅介孔固體放入鈦酸丁酯溶液中浸泡水解，取出后，烘干，再經熱處理，制備比表面積為500-740 ，復合體中二氧化鈦納米粒子小于5nm。CN1206727[40]介紹了一種納米復合鈦白的制備方法，以我國富產的廉價的礦石粉為核心，表面均勻包覆一層納米級超細 ，從而制得納米復合鈦白。CN1631995[41]介紹了一種表面具有微粒結構的球形氧化鋅與二氧化鈦復合顆粒及其制法和用途。CN1699478[42]介紹了一種具有可見光吸收的二氧化鈦及其復合材料的制備方法。CN1724145[43]介紹了一種納米二氧化鈦/沸石復合光催化材料及其制備方法。CN1771262[44]介紹了一種具有分子識別能力的二氧化鈦復合體。
國外專利如，UA74688[45]介紹了一種利用膨脹石墨和二氧化鈦制備復合材料的方法，這種方法是預先利用重硫酸石墨和二氧化鈦混合，再加入試劑蔗糖，然后一起加熱到適當的溫度膨脹殘留的重硫酸石墨。該復合材料具有高的耐候性，并可以作為浮動吸附劑和光催化劑用來凈化環境污染物。JP2005334953[46]介紹了一種具有光催化功能的TiO2—Al復合材料的制備方法，粒狀粉末的 在0.02-0.1 Mpa壓力下形成含有體積比為20-40%的 粗成品，然后在5-10MPa壓力下，當溫度在923-1123K范圍內用鋁溶液滲透在粗成品中。一種更可取的方法就是同時對粗成品和熔化的鋁滲透液同時淬火，制得直徑為0.1-2.0µm 顆粒。CN1699478[47]介紹了一種具有吸收可見光的TiO2和它的復合材料及其制備方法，通過溶膠-凝膠法或者非水性溶膠-凝膠法把四氫呋喃加入二氧化鈦溶液中，把這溶液與無機或者聚合物混合。這種 和它的復合材料能強烈地吸收紫外光和可見光 。JP2005185941[48]介紹了天然沸石- 復合顆粒的制備方法，通過添加碾碎的天然沸石和 粉末在含粘結劑的溶液中，造成泥漿，最后噴霧干燥。這種光催化劑是由碾碎的沸石、二氧化物粉末和有一種吸附能力的物質組成。US2003121451[49]介紹了TiO2-CaCO3復合顆粒的制備方法，把平均直徑為0.1-0.5µmTiO2顆粒加入到碳酸化作用的漿液中制得這種復合顆粒，碳酸化作用的典型步驟就是把氣相CO2和空氣混合物充入到氫氧化鈣漿液中攪拌，通過添加混合氣體繼續反應直到漿液的PH為7。CN1464011[50]介紹了一種制備鈦白和煤系煅燒高嶺土復合顏料的制備工藝，包括超細粉碎煤系煅燒高嶺土、打漿、無機包覆改性煤系煅燒高嶺土鈦鹽懸浮溶液、漂洗、在回轉窯850-950℃溫度下煅燒4-5小時結晶成型。EP0787776[51]介紹了二氧化鈦和一種聚合物組成的復合顏料，通過TiO2顆粒表面的陽離子和聚合物表面的陰離子締合而成，復合顏料中聚合物顆粒和TiO2顆粒的體積比范圍在0.3:1到0.6:1之間，屬于一種水性涂料的組成和一種制備結構性復合顏料的方法。JP8295506[52]介紹了一種中空活性炭—TiO2復合材料的制備方法，它是由具有吸附有害物質的活性炭和具有分解有害物質的物質TiO2組成的，通過熔化的粒狀熱塑性樹脂和粉狀的活性炭混合，生成具有一定模型的和堅硬TiO2，或者說是復合物，或者在模型表面直接或間接和其它物質的混合，然后，加熱碳化制成活性炭中空模型。最后，直接或間接地與粉末狀的TiO2固定。JP61097133[53]通過TiO2粉末和超細的硅微粒混合獲得具有優良的流動性和分散性的二氧化鈦復合物。獲得粒狀的TiO2復合物尺寸大小在10微米到2毫米之間。CA407532[54]介紹了一種復合鈦白粉的制備方法。EP0258921[55]介紹了一種復合鈦白生產工藝。
丁 浩等[2]綜述了鈦白代用品材料的發展歷史、研究現狀和局限，并闡述了以非金屬礦物為基體制備鈦白代用品技術的優勢和前景。認為以非金屬礦物為基體制備鈦白代用品的發展趨勢，將是以�！０哺男詾橹�，該工藝應著眼的環節是：① 強化反應體系中各種粉體顆粒的分散，創造一個可增強分散作用的體系環境。只有充分分散，才能以一次顆粒的方式參與反應復合，才能實現二氧化鈦顆粒在基體表面最大面積的覆蓋，從而最大限度地發揮其顏料特性。②通過針對性的加工，使包核基體顆粒與TiO2顆粒形成后者在前者表面最佳包覆的幾何尺度匹配。③建立反應復合體系，使基體顆粒與TiO2顆粒在該體系中各自形成表面反應基團，并增加兩者的反應活性，使兩者在最后生成的二氧化鈦包膜復合顏料中牢固結合，從而保持顏料特性的穩定。④非金屬礦物基體選擇。許多白色非金屬礦物均可作為制備二氧化鈦包膜復合顏料的基體原料，最理想的的礦物基體應具有的特點為：價格低廉、自身性能(白度高、吸油量低)有益于最終提高復合顏料性能、易于加工。
揚少鳳等[3]以硅灰石( 晶體)為核心,采用化學沉淀法在其表面均勻包覆一層納米 ，形成了硅灰石復合鈦白,包覆過程中硅灰石的預處理是關鍵一步,經XRD（X射線粉末衍射）、IR（紅外光譜分析）、SEM（掃描電鏡）、TEM（透射電鏡）和XPS（X光電子能譜定量分析）對復合鈦白進行表征，結果表明，包覆完全的硅灰石復合鈦白性能與鈦白粉相當。
馮詩慶[4]對以石英粉為主核包覆TiO2的基本原理進行了探討，用微波輻射代替傳統陳化法合成了石英復合鈦白粉。經XPS表面元素分析發現TiO2包覆程度好于傳統方法；經焙燒后的比表面積分析發現熱穩定性高于傳統方法。反應的機理為: Ti4+水解為吸熱反應，加熱可以促進水解反應的進行，當用NaOH滴定時，OH一與水解產生的H+作用生成水，亦會促進水解反應，因而加熱或加堿都要適中，若溫度過低或加堿量過少，Ti4+水解不充分；反之，若溫度過高或加堿量過多，將會使水解反應一直進行下去，反應產物將不斷地縮合，生成多核絡離子，最后形成膠粒聚沉，不利于TiO2在石英微粒表面的包覆。在超細粉磨加工過程中，石英(Si02)原有的晶格被破壞，微粒表面發生Si—O斷鍵現象，而產生電位不平衡，當與水作用時，Si4+裸露于石英微粒表面，可吸附水中的OH一；02一裸露于石英微粒表面，可吸附水中的H+，均可在石英微粒表面形成羥基(一OH)。此過程又叫礦物表面羥基化反應。當石英加入到Ti(SO4)2溶液中時，石英的表面羥基與Ti+水合絡離子發生縮合脫水反應，形成化學鍵合；同時由于異相成核所需能量低于同相成核，控制體系的能量低于TiO2同相成核能高于石英與TiO2的異相成核能，Ti4+水解膠粒便在石英表面結晶，形成TiO2覆層。
李疊聲、湯璐等[5, 6]對金紅石型 Ti02包覆云母復合材料的制備及其光學性能的影響因素進行了研究。著重討論了復合機理、晶型轉化、球光效應以及色調、反射率與光學厚度的關系等問題。復合機理為：TiO2涂層在云母上有很強的附著力、不脫落，這用簡單的化學沉積和物理吸附是無法懈釋的。根據Longmuir吸附理論．云母表面的正離子力場除部分被層內負電荷平衡外．還有部分未平衡的被稱為“懸空鍵”或“自由價力”，伸向空 ，構成對異電性物質的吸附傾向。而TiO2的晶體中，在相鄰的八面體間，由氧一氧鍵連接的水平棱方向上．氧的密度較大．帶有一定的負電性，因此當水合TiO2形成并沉積到云母表面上時，即可受到云母表面“自由價力”的作用形成化學吸附一構成牢固的復合材料。
林 海、戴厚孝、祖占良等[7-11]研究了高嶺土顆粒表面包覆二氧化鈦膜的工藝。以高嶺土為核,利用四氯化鈦水解在其表面包覆一層納米二氧化鈦制成高嶺土復合鈦白。結果表明，復合粉體包覆效果良好，鈦液濃度、水解溫度和時間、攪拌強度、煅燒溫度和時間、表面改性溫度和時間、基體懸浮液濃度均是影響煤系高嶺土顆粒表面包覆二氧化鈦膜效果的重要因素。較優的工藝條件為:包膜溫度70℃;pH=1.8～2.2;煅燒高嶺土：水： ＝1：10：2.5～3；包膜時間為2.5～3ｈ。
潘秉鎖、胡國榮等[12-14]用均一沉淀法在金剛石表面沉積二氧化鈦，探討了沉積工藝條件。覆層在高溫和真空條件下被還原為單質金屬鈦，X射線衍射分析表面金剛石表面有鈦和炭化鈦生成。金剛石是非金屬，與一般金屬或合金間有很高的界面能，致使金剛石表面不能被低熔點金屬或合金所浸潤，其黏結性能差。通常采用活性金屬法，即在金屬結合劑中加入少量的鈦、鉻、釩等活性金屬，在液相燒結時，由于活性金屬是強炭化物形成元素，與金剛石親和力大，易向金剛石表面富集，從而實現金剛石與金屬結合劑的冶金結合。鈦是一種性能優異的強碳化物生成元素，實現金剛石表面鍍鈦能顯著提高金剛石與基體金屬之間的黏結力。
廖莉玲等[15]利用 、 為原料， 用共沉淀法合成了ZnO—TiO2復合粉體，采用XRD、TEM和IR測試手段對納米級的粉體結構和形貌進行研究，結果表明，通過控制反應條件可得到粒徑10～ 40nm的復合粉體。利用紫外——可見分光光度計檢測所得樣品的吸收紫外線性能，發現所得納米znO—TiO2復合粉體的紫外吸收性能高于納米TiO2及市售微米級鈦白粉，且納米ZnO—TiO2復合粉體的紫外吸收隨粒徑的減小而加強。
丁 浩等[16]介紹了對TB/ TiO2 復合白色顏料的微觀形態與組成特征進行的研究。TB/ TiO2復合白色顏料由固體包核物顆粒TB 和其表面包覆的結晶TiO2所組成,TiO2 在TB 表面形成均勻的包覆層。TB/ TiO2復合白色顏料因此具有與鈦白粉類似的顏料性能。（TB為一種白色的、含鈣的、廉價的無機材料）
Robert A Kwoka[17]認為利用 增量劑顏料減少 在紙和紙板涂布中的使用量是值得提倡的，并且總結了 增量劑顏料在輕量涂布紙涂料中的性能特征，探索了這些顏料對涂布運轉性能的一些主要影響因素。為了確定增量劑能否增強二氧化鈦的光散射性能，實驗研究了 和三種增量劑顏料的相互作用情況，這三種增量劑是：煅燒高嶺土，三水氧化鋁，無定形二氧化硅。增量劑與 之間并不存在協同效應，增量劑不能增強 本身的光學性能，但卻可以增加涂料中的散射點，避免集聚效應（Mie散射，即光在一定體積內環繞著一個微粒點時，光波用于繞射而被散射。當兩個或多個質點非常接近時，這些散射體積就會重疊。 其結果，整體散射光較之于空間距離較大的單個微粒所散射的光為少。），從而提高涂料的遮蓋力。鄭博文[18]研究了碳酸鈣增充二氧化鈦的機理，結果表明 與 之間不存在相互協同作用，但 與 的混合物的光散射行為明顯增強了，是因為一個含有許多 -空氣和 -增量劑界面的系統比含有許多 界面的系統對光能更有效散射。
劉靈燕等[19]采用經鈦溶膠表面改性的硅灰石超細粉，替代PVA涂料配方中的鈦白粉，對不同配方試樣的涂膜性能測試表明，鈦改性硅灰石的加入使涂層遮蓋力稍有下降，但涂層的抗紫外粉化和抗濕擦能力顯著提高。試驗采用云南騰沖白石巖硅灰石。礦石經手選、超細粉碎及分級后得到硅灰石含量>95%、粒徑 的粉體。該粉體在水或稀酸中充分水化后，強烈攪拌下加入自制的鈦溶膠，控制反應溫度和pH值，反應結束后經過濾、洗滌、干燥、焙燒以及粉碎獲得硅灰石顏。
鄧忠生等[20]以正硅酸乙酯、鈦酸酯為原料,用溶膠—凝膠法經超臨界干燥制備出了TiO2 - SiO2 復合半導體氣凝膠。研究TiO2 :SiO2 不同配比對溶膠—凝膠過程的影響;用BET、XRD、SEM、TEM 等測試方法對其結構進行了表征;以苯酚為探針考察了TiO2 - SiO2 復合半導體氣凝膠的光催化氧化活性,并與普通銳鈦礦型鈦白粉光催化劑進行了對比。結果表明:所制備的TiO2 - SiO2 復合半導體氣凝膠具有大比表面積,納米多孔結構(骨架顆粒約為30-50 nm,孔洞尺寸為幾十納米)；其光催化氧化活性大大高于普通銳鈦礦型二氧化鈦。
劉桂霞等[21]就近幾年來無機中空球殼材料的制備方法進行了綜述。有如下方法：模板法（是制備空心球殼材料常用的方法,常用的模板有軟核模板 (膠束、乳液液滴,微囊和大分子聚集體等) 和硬核模板 (金屬膠體粒子,如Ag、Au 等;無機化合物粒子如SiO2粒等) 。具體過程為:首先在模板的表面包覆一層目標材料的薄層,形成核-殼結構材料,然后再通過化學溶解和高溫灼燒除去模板,得到空心的球殼材料），界面自組裝反應法（是一種無模板的直接合成空心球殼材料的方法），原位—前驅物模板—界面反應法（是模板法與界面反應法相結合的一種方法），水熱—溶劑熱反應法（不需要表面活性劑的方法）， 射線輻射法，超聲化學法，固相法。盡管研究人員在努力尋找一種新的有效的制備中空球殼材料的方法,也取得了一定的成果,但是目前中空球殼的制備主要還是以模板法和界面反應法為主,這兩種方法已經到了比較成熟的研究階段,已經從制備簡單的零維材料到制備二維、三維材料。
Xia 等[22]以PS（聚苯乙烯膠粒） 為模板,將其浸到反應物前驅液 中,前驅物水解成金屬氧化物溶膠粒子包覆在PS 表面,然后團聚形成凝膠,蒸發掉溶劑,用丙酮將PS 溶解掉,得到排列緊密的無機 中空球殼。用該法可以得到空心部分可控,同時殼層厚度可控排列規則的中空球殼材料。
Chen 等[23]以無機 納米粒子為模板,通過 的水解反應,在 納米粒子的表面包覆了一層 形成核—殼結構材料,然后用HCl 溶解掉模板得到 空心球殼。
Hu 等[24]研究了一種界面自組裝反應的方法來制備中空球殼材料,其中球殼的平均尺寸、殼層厚度可以通過反應條件得到控制。具體做法為:用二水合醋酸鎘與硫脲、硫代甘油溶于N，N—二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,形成溶液1 ,然后將 和乙酰丙酮溶于丁醇中形成溶液2 ,將1 和2 混合攪拌,回流,后處理得到TiO2/CdS 空心球殼。通過實驗發現該法制備球殼材料的厚度和球的尺寸由反應物溶液的濃度決定。攪拌將產生具有較窄分布的規則球形的液滴,從而形成規則的中空球,提高反應溫度將提高分子的熱運動,導致最初形成小的液滴,在液滴形成之前,界面反應就已經發生了,因此中空結構的形成是在溶液混合的瞬間發生的。界面組裝機理如下圖所示。
白飛燕等[25]介紹了模板法制備中空聚合物微球的原理、技術及其最新進展, 總結了目標中空微球形態的影響規律。模板法制備中空聚合物微球的原理是基于模板粒子形成聚合物殼, 然后再移去模板粒子而獲得具有中空結構的聚合物微球。
裴愛華等[26]總結了模板法在制備無機氧化物中空微球方面的應用,主要從模板的種類和殼層增長機理兩方面進行闡述,并對無機氧化物中空微球的應用及發展前景作了簡要介紹。無機氧化物(如TiO2 、SiO2 、Fe3O4 等) 中空微球,因密度低、熱和力學穩定性高等特性,具有極為廣闊的應用前景。已經報道的中空微球的制備方法有很多種,包括:nozzle reactor 法、模板/層層自組裝法、模板/溶膠- 凝膠法以及微乳液/溶膠- 凝膠法等�？捎糜谥苽錈o機氧化物中空微球的模板材料有很多種,如聚合物乳膠粒、無機(如金、銀) 膠體納米粒子、嵌段共聚物形成的膠束以及表面活性劑有序聚集體等。
Hubert 等[27-28]用二-十二烷基-二-甲基溴化銨(DDAB) 和二-十八烷基-二-甲基溴化銨(DODAB) 陽離子表面活性劑囊泡為模板制備了粒徑約150nm SiO2 中空球,SiO2 殼層厚度為5-10nm。
姜艷秋等[29]以正硅酸乙酯為硅源, 異丙醇鋁為鋁源, 采用比較簡單的方法, 在O/W /O 乳液中結合溶膠—凝膠過程, 合成了中空的Si/Al 復合氧化物微球. 此外, 還引入了添加劑聚乙二醇, 使這些中空微球的殼壁在焙燒后產生大量均一的介孔, 從而有效地提高了材料的熱穩定性. 實驗發現, 這種方法還適合于其它的二元復合氧化物體系的制備.
除此以外，國內外還有許多研究復合鈦白粉的專利。國內專利如，CN1811058[30]介紹了二氧化鈦復合材料的制備方法和應用，載體的外面為第一包覆層，在第一包覆層的外面再包覆第二包覆層，在第二包覆層的外面可以包覆第三包覆層，也可以不包第三層。第一包覆層為致密的隔離層，阻止載體中的雜質元素在煅燒過程中不會遷移到表層的二氧化鈦晶格中，從而保證二氧化鈦晶格的完整性。第二包覆層為功能層，其成分為二氧化鈦，利用二氧化鈦的高白度和高折射率。第三包覆層的作用是對表層二氧化鈦進行鈍化處理，消除二氧化鈦的光催化性，提高其耐候性和表面光澤。本發明的二氧化鈦復合材料主要用于紙張的加填和涂布。CN1464011[31]介紹了一種用煤系煅燒高嶺土生產復合鈦白粉的方法，將煤系煅燒高嶺土顆粒進行超微細制粉、制漿，再利用鈦鹽溶液對高嶺土懸浮液進行無機鍍膜改性，經漂洗、焙燒制得。CN1052127[32]介紹了一種利用硅灰石復合形成的鈦白粉的方法，由硅烷偶聯劑等構成，該產品在耐候性及耐摩擦性等方面都具有明顯的獨自的特點。CN1050031[33]介紹了一種鋇鈦白顏料及其制造工藝，以立德粉為基料，配有氫氧化鋁凝膠和鈦白，在氫氧化鋁凝膠作用下使立德粉表面形成膠膜，用鈦白對立德粉膠膜進行化學包膜處理。CN1444543[34]介紹了一種二氧化鈦-碳酸鈣復合粒子的制造方法，包括在碳酸化步驟添加具有平均粒徑0.1-0.5μm的二氧化鈦粒子，典型的是在攪拌下在氫氧化鈣漿料中導入二氧化碳氣體和空氣的混合物，進行碳酸化反應，并繼續導入氣體混合物使反應進行到漿料的pH為7。CN1244516[35]介紹了一種制備二氧化硅－二氧化鈦和二氧化鈦－二氧化硅復合納米材料的方法，在硅溶膠或鈦溶膠沉積制備，粒徑在15-40納米，且懸浮液穩定性好。因它們能穩定地懸浮在水中，故可直接被使用于水性涂料、食品或日用化妝品的填料。CN1317520[36]介紹了二氧化鈦包覆石墨復合顆粒的制備方法，利用溶膠－凝膠方法在石墨顆粒上包覆TiO2，通過對石墨顆粒的預處理、二氧化鈦溶膠的制備、顆粒的包覆以及對包覆的石墨顆粒的熱處理等步驟來實現對石墨的完全包覆，可得到包覆層TiO2晶型、厚度不同，顆粒導電性質不同的包覆顆粒。CN1382521[37]介紹了屬于納米材料技術領域，特別涉及具有抗菌、防霉、除臭、降解有機污染物、分解有害氣體功能的金屬復合二氧化鈦納米粒子及其制備方法和用途。CN1795978[38]介紹了二氧化鈦—無機碳復合納米中空微球及其制備方法和應用，該中空微球殼層包含兩層結構：外層為二氧化鈦，內層為無機碳骨架；該中空微球的制備方法包括合成高聚物微球模板體系、生成無機碳骨架層、生成二氧化鈦層、煅燒等工藝步驟。CN1189459[39]介紹了一種納米二氧化鈦—二氧化硅介孔復合體及其制備方法，用溶膠—凝膠法制備出二氧化硅介孔固體，再用無水乙醇作溶劑配制鈦酸丁酯溶液，將二氧化硅介孔固體放入鈦酸丁酯溶液中浸泡水解，取出后，烘干，再經熱處理，制備比表面積為500-740 ，復合體中二氧化鈦納米粒子小于5nm。CN1206727[40]介紹了一種納米復合鈦白的制備方法，以我國富產的廉價的礦石粉為核心，表面均勻包覆一層納米級超細 ，從而制得納米復合鈦白。CN1631995[41]介紹了一種表面具有微粒結構的球形氧化鋅與二氧化鈦復合顆粒及其制法和用途。CN1699478[42]介紹了一種具有可見光吸收的二氧化鈦及其復合材料的制備方法。CN1724145[43]介紹了一種納米二氧化鈦/沸石復合光催化材料及其制備方法。CN1771262[44]介紹了一種具有分子識別能力的二氧化鈦復合體。
國外專利如，UA74688[45]介紹了一種利用膨脹石墨和二氧化鈦制備復合材料的方法，這種方法是預先利用重硫酸石墨和二氧化鈦混合，再加入試劑蔗糖，然后一起加熱到適當的溫度膨脹殘留的重硫酸石墨。該復合材料具有高的耐候性，并可以作為浮動吸附劑和光催化劑用來凈化環境污染物。JP2005334953[46]介紹了一種具有光催化功能的TiO2—Al復合材料的制備方法，粒狀粉末的 在0.02-0.1 Mpa壓力下形成含有體積比為20-40%的 粗成品，然后在5-10MPa壓力下，當溫度在923-1123K范圍內用鋁溶液滲透在粗成品中。一種更可取的方法就是同時對粗成品和熔化的鋁滲透液同時淬火，制得直徑為0.1-2.0µm 顆粒。CN1699478[47]介紹了一種具有吸收可見光的TiO2和它的復合材料及其制備方法，通過溶膠-凝膠法或者非水性溶膠-凝膠法把四氫呋喃加入二氧化鈦溶液中，把這溶液與無機或者聚合物混合。這種 和它的復合材料能強烈地吸收紫外光和可見光 。JP2005185941[48]介紹了天然沸石- 復合顆粒的制備方法，通過添加碾碎的天然沸石和 粉末在含粘結劑的溶液中，造成泥漿，最后噴霧干燥。這種光催化劑是由碾碎的沸石、二氧化物粉末和有一種吸附能力的物質組成。US2003121451[49]介紹了TiO2-CaCO3復合顆粒的制備方法，把平均直徑為0.1-0.5µmTiO2顆粒加入到碳酸化作用的漿液中制得這種復合顆粒，碳酸化作用的典型步驟就是把氣相CO2和空氣混合物充入到氫氧化鈣漿液中攪拌，通過添加混合氣體繼續反應直到漿液的PH為7。CN1464011[50]介紹了一種制備鈦白和煤系煅燒高嶺土復合顏料的制備工藝，包括超細粉碎煤系煅燒高嶺土、打漿、無機包覆改性煤系煅燒高嶺土鈦鹽懸浮溶液、漂洗、在回轉窯850-950℃溫度下煅燒4-5小時結晶成型。EP0787776[51]介紹了二氧化鈦和一種聚合物組成的復合顏料，通過TiO2顆粒表面的陽離子和聚合物表面的陰離子締合而成，復合顏料中聚合物顆粒和TiO2顆粒的體積比范圍在0.3:1到0.6:1之間，屬于一種水性涂料的組成和一種制備結構性復合顏料的方法。JP8295506[52]介紹了一種中空活性炭—TiO2復合材料的制備方法，它是由具有吸附有害物質的活性炭和具有分解有害物質的物質TiO2組成的，通過熔化的粒狀熱塑性樹脂和粉狀的活性炭混合，生成具有一定模型的和堅硬TiO2，或者說是復合物，或者在模型表面直接或間接和其它物質的混合，然后，加熱碳化制成活性炭中空模型。最后，直接或間接地與粉末狀的TiO2固定。JP61097133[53]通過TiO2粉末和超細的硅微粒混合獲得具有優良的流動性和分散性的二氧化鈦復合物。獲得粒狀的TiO2復合物尺寸大小在10微米到2毫米之間。CA407532[54]介紹了一種復合鈦白粉的制備方法。EP0258921[55]介紹了一種復合鈦白生產工藝。
