珍珠是一种珍贵的有机宝石,颜色和光泽是决定其价值的两个最重要的因素,不同国家、不同民族的人对珍珠颜色有不同的喜好。市场上的珍珠主要是养殖珍珠,其颜色比较单一,不能满足人们的需求。另外,养殖珍珠个体往往存在光泽、颜色差异,必须要进行加工处理,以改进其颜色和光泽而达到宝石级商品的要求。染色是一个重要的优化处理方法,但国内外已有工艺生产出的染色珍珠还存在颜色稳定性差、易褪色,光泽易被侵蚀破坏等问题。染色珍珠在佩戴一定时间后会发生褪色,变得黯然无光。要解决这些问题,开发优质彩色珍珠制备技术十分必要。 本文对珍珠化学染色制备及机理进行了研究,对纳米改性TiO₂水性溶胶的制备进行了探讨,最后对染色珍珠的纳米TiO₂-聚合物协同改性及性能进行了分析。 文中首先,利用化学染色法对淡水养殖珍珠进行染色处理,得到了玫瑰红色、橙黄色、黑色等彩色珍珠。利用色彩分析仪、场发射扫描电镜对化学处理及染色过程中珍珠的色彩、光泽、微观形貌的变化进行了分析研究,对珍珠的染色机理进行了初步的探讨。结果表明,化学处理过程中在珍珠表面产生了一定数量的纳米微孔,而在染色过程中这些表面微孔则不断被修复,这个过程将直接影响珍珠的染色质量。 其次,利用无机盐溶胶-凝胶法（ISG）制备了水性过氧钛酸（peroxo titanic acid简写为PTA）溶胶,并进行水热处理制备含纳米锐钛矿晶粒的改性水性溶胶。利用XRD和FTIR对不同温度改性处理中物相及化学结构的变化进行了分析,利用TEM对所得纳米TiO₂颗粒的形貌和分布状态进行了观察。结果表明,Ti/H₂O₂比对PTA溶胶的形成有重要的影响,当Ti/H₂O₂比在1:3-1:4时能得到浅黄色半透明的稳定PTA溶胶。由不同处理工艺所得纳米TiO₂的TEM照片可以看出处理温度及时间对纳米TiO₂的数量及粒径有很大的影响,提高处理温度及延长处理时间都将有利于形成更多的纳米颗粒及促进颗粒的长大。同时随着处理温度的升高,时间的延长所得溶胶的稳定性降低。 最后,应用纳米TiO₂-聚合物协同改性处理工艺对染色珍珠进行改性,以提高染色珍珠的抗紫外褪色及抗腐蚀性能。利用紫外可见分光光度计对纳米TiO₂改性层的光透过性能进行表征,耐紫外褪色、耐汗液、耐酸液腐蚀试验对改性层及改