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通过火焰反应器结构设计，实现TiCl4高温气相氧化过程可控制备纳米TiO2粒子，新型火焰设计保证了TiCl4低温进入高温反应区，预热过程隔离保护喷嘴，避免了结疤堵塞；通过实验条件控制颗粒平均粒径和粒径分布，较低的TiCl4气相浓度、较高的载气流速有利于小粒径TiO2颗粒的生成。载气流速增加，中心TICl4火焰形态由层流向湍流发展，焰长缩短，颗粒平均粒径减小。CH4燃气流量增加，高温反应区扩大，颗粒停留时间增加，颗粒尺寸增大。二次氧气的补充，提高了氧气与TiCl4的预混，有效地减小了产品TiO2颗粒的粒径。