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纳米氧化铝项目可行性研究报告范文

纳米氧化铝项目可行性研究报告范文
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纳米氧化铝项目

中咨国联出品

目录

第一章总论 (9)

1.1项目概要 (9)

1.1.1项目名称 (9)

1.1.2项目建设单位 (9)

1.1.3项目建设性质 (9)

1.1.4项目建设地点 (9)

1.1.5项目负责人 (9)

1.1.6项目投资规模 (10)

1.1.7项目建设规模 (10)

1.1.8项目资金来源 (12)

1.1.9项目建设期限 (12)

1.2项目建设单位介绍 (12)

1.3编制依据 (12)

1.4编制原则 (13)

1.5研究范围 (14)

1.6主要经济技术指标 (14)

1.7综合评价 (16)

第二章项目背景及必要性可行性分析 (17)

2.1项目提出背景 (17)

2.2本次建设项目发起缘由 (19)

2.3项目建设必要性分析 (19)

2.3.1促进我国纳米氧化铝产业快速发展的需要 (20)

2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (20)

2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (21)

2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (21)

2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (21)

2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (22)

2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (22)

2.4项目可行性分析 (23)

2.4.1政策可行性 (23)

2.4.2市场可行性 (23)

2.4.3技术可行性 (23)

2.4.4管理可行性 (24)

2.4.5财务可行性 (24)

2.5纳米氧化铝项目发展概况 (24)

2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (25)

2.5.2试验试制工作情况 (25)

2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (25)

2.5.4纳米氧化铝项目建议书的编制、提出及审批过程 (26)

2.6分析结论 (26)

第三章行业市场分析 (27)

3.1市场调查 (27)

3.1.1拟建项目产出物用途调查 (27)

3.1.2产品现有生产能力调查 (27)

3.1.3产品产量及销售量调查 (28)

3.1.4替代产品调查 (28)

3.1.5产品价格调查 (28)

3.1.6国外市场调查 (29)

3.2市场预测 (29)

3.2.1国内市场需求预测 (29)

3.2.2产品出口或进口替代分析 (30)

3.2.3价格预测 (30)

3.3市场推销战略 (30)

3.3.1推销方式 (31)

3.3.2推销措施 (31)

3.3.3促销价格制度 (31)

3.3.4产品销售费用预测 (31)

3.4产品方案和建设规模 (32)

3.4.1产品方案 (32)

3.4.2建设规模 (32)

3.5产品销售收入预测 (33)

3.6市场分析结论 (33)

第四章项目建设条件 (34)

4.1地理位置选择 (34)

4.2区域投资环境 (35)

4.2.1区域概况 (35)

4.2.2地形地貌条件 (35)

4.2.3气候条件 (35)

4.2.4交通区位条件 (36)

4.2.5经济发展条件 (37)

第五章总体建设方案 (39)

5.1总图布置原则 (39)

5.2土建方案 (39)

5.2.1总体规划方案 (39)

5.2.2土建工程方案 (40)

5.3主要建设内容 (41)

5.4工程管线布置方案 (42)

5.4.2供电 (44)

5.5道路设计 (46)

5.6总图运输方案 (46)

5.7土地利用情况 (46)

5.7.1项目用地规划选址 (46)

5.7.2用地规模及用地类型 (46)

第六章产品方案 (49)

6.1产品方案 (49)

6.2产品性能优势 (49)

6.3产品执行标准 (49)

6.4产品生产规模确定 (49)

6.5产品工艺流程 (50)

6.5.1产品工艺方案选择 (50)

6.5.2产品工艺流程 (50)

6.6主要生产车间布置方案 (57)

6.7总平面布置和运输 (57)

6.7.1总平面布置原则 (57)

6.7.2厂内外运输方案 (57)

6.8仓储方案 (58)

第七章原料供应及设备选型 (59)

7.1主要原材料供应 (59)

7.2主要设备选型 (59)

7.2.1设备选型原则 (60)

7.2.2主要设备明细 (60)

第八章节约能源方案 (63)

8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (63)

8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (63)

8.2.1能源消耗种类 (63)

8.2.2能源消耗数量分析 (64)

8.3项目所在地能源供应状况分析 (64)

8.4主要能耗指标及分析 (64)

8.4.1项目能耗分析 (64)

8.4.2国家能耗指标 (65)

8.5节能措施和节能效果分析 (65)

8.5.1工业节能 (65)

8.5.2电能计量及节能措施 (66)

8.5.3节水措施 (66)

8.5.4建筑节能 (67)

8.6结论 (68)

第九章环境保护与消防措施 (69)

9.1设计依据及原则 (69)

9.1.1环境保护设计依据 (69)

9.1.2设计原则 (69)

9.2建设地环境条件 (69)

9.3 项目建设和生产对环境的影响 (70)

9.3.1 项目建设对环境的影响 (70)

9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (71)

9.4 环境保护措施方案 (72)

9.4.1 项目建设期环保措施 (72)

9.4.2 项目运营期环保措施 (73)

9.4.3环境管理与监测机构 (74)

9.5绿化方案 (75)

9.6消防措施 (75)

9.6.1设计依据 (75)

9.6.2防范措施 (75)

9.6.3消防管理 (77)

9.6.4消防设施及措施 (77)

9.6.5消防措施的预期效果 (78)

第十章劳动安全卫生 (79)

10.1 编制依据 (79)

10.2概况 (79)

10.3 劳动安全 (79)

10.3.1工程消防 (79)

10.3.2防火防爆设计 (80)

10.3.3电气安全与接地 (80)

10.3.4设备防雷及接零保护 (80)

10.3.5抗震设防措施 (81)

10.4劳动卫生 (81)

10.4.1工业卫生设施 (81)

10.4.2防暑降温及冬季采暖 (82)

10.4.3个人卫生 (82)

10.4.4照明 (82)

10.4.5噪声 (82)

10.4.6防烫伤 (82)

10.4.7个人防护 (82)

10.4.8安全教育 (83)

第十一章企业组织机构与劳动定员 (84)

11.1组织机构 (84)

11.2激励和约束机制 (84)

11.3人力资源管理 (85)

11.4劳动定员 (85)

11.5福利待遇 (86)

第十二章项目实施规划 (87)

12.1建设工期的规划 (87)

12.2 建设工期 (87)

12.3实施进度安排 (87)

第十三章投资估算与资金筹措 (89)

13.1投资估算依据 (89)

13.2建设投资估算 (89)

13.3流动资金估算 (91)

13.4资金筹措 (91)

13.5项目投资总额 (92)

13.6资金使用和管理 (97)

第十四章财务及经济评价 (98)

14.1总成本费用估算 (98)

14.1.1基本数据的确立 (98)

14.1.2产品成本 (99)

14.1.3平均产品利润与销售税金 (100)

14.2财务评价 (100)

14.2.1项目投资回收期 (100)

14.2.2项目投资利润率 (101)

14.2.3不确定性分析 (101)

14.3综合效益评价结论 (104)

第十五章风险分析及规避 (106)

15.1项目风险因素 (106)

15.1.1不可抗力因素风险 (106)

15.1.2技术风险 (106)

15.1.3市场风险 (106)

15.1.4资金管理风险 (107)

15.2风险规避对策 (107)

15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (107)

15.2.2技术风险规避对策 (107)

15.2.3市场风险规避对策 (107)

15.2.4资金管理风险规避对策 (108)

第十六章招标方案 (109)

16.1招标管理 (109)

16.2招标依据 (109)

16.3招标范围 (109)

16.4招标方式 (110)

16.5招标程序 (110)

16.6评标程序 (111)

16.7发放中标通知书 (111)

16.8招投标书面情况报告备案 (111)

16.9合同备案 (111)

第十七章结论与建议 (112)

17.1结论 (112)

17.2建议 (112)

附表 (113)

附表1 销售收入预测表 (113)

附表2 总成本表 (114)

附表3 外购原材料表 (115)

附表4 外购燃料及动力费表 (116)

附表5 工资及福利表 (117)

附表6 利润与利润分配表 (118)

附表7 固定资产折旧费用表 (119)

附表8 无形资产及递延资产摊销表 (120)

附表9 流动资金估算表 (121)

附表10 资产负债表 (122)

附表11 资本金现金流量表 (123)

附表12 财务计划现金流量表 (124)

附表13 项目投资现金量表 (126)

附表14 借款偿还计划表 (128)

附表 (130)

附表1 销售收入预测表 (130)

附表2 总成本费用估算表 (131)

附表3 外购原材料表 (132)

附表4 外购燃料及动力费表 (133)

附表5 工资及福利表 (134)

附表6 利润与利润分配表 (135)

附表7 固定资产折旧费用表 (136)

附表8 无形资产及递延资产摊销表 (137)

附表9 流动资金估算表 (138)

附表10 资产负债表 (139)

附表11 资本金现金流量表 (140)

附表12 财务计划现金流量表 (141)

附表13 项目投资现金量表 (143)

附表14借款偿还计划表 (145)

第一章总论

总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。总论章可根据项目的具体条件,参照下列内容编写。(本文档当前的正文文字都是告诉我们在该处应该写些什么,当您按要求写出后,这些说明文字的作用完成,就可以删除了。编者注)

1.1项目概要

1.1.1项目名称

企业或工程的全称,应和项目建议书所列的名称一致

纳米氧化铝生产项目

1.1.2项目建设单位

承办单位系指负责项目筹建工作的单位,应注明单位的全称和总负责人

中咨国联项目管理咨询有限公司

1.1.3项目建设性质

新建或技改项目

1.1.4项目建设地点

本项目建设地点为陕西省兴平市庄头镇工业园区

1.1.5项目负责人

高建

1.1.6项目投资规模

本次项目的总投资为XXX万元,其中,建设投资为XX万元(土建工程为XXX万元,设备及安装投资XXX万元,土地费用XXX万元,其他费用为XX万元,预备费XX万元),铺底流动资金为XX万元。

本次项目建成后可实现年均销售收入为XX万元,年均利润总额XX 万元,年均净利润XX万元,年上缴税金及附加为XX万元,年增值税为XX万元;投资利润率为XX%,投资利税率XX%,税后财务内部收益率XX%,税后投资回收期(含建设期)为5.47年。

项目的总投资为17000.00万元,其中,建设投资为10000.00万元(土建工程为3234.00万元,设备及安装投资4565.00万元,土地费用750.00万元,其他费用为1189.16万元,预备费261.84万元),建设期利息为367.50万元,铺底流动资金为6632.50万元。

项目建成后,达产年可实现年产值50000.00万元,年均销售收入为39545.45万元,年均利润总额10350.34万元,年均净利润7762.75万元,年均上缴税金及附加为222.61万元,年均上缴增值税为2226.11万元;投资利润率为60.88%,投资利税率75.29%,税后财务内部收益率50.24%,税后投资回收期(含建设期)为3.22年。

1.1.7项目建设规模

主要产品及副产品品种和产量,案例如下:

本次“纳米氧化铝产业项目”建成后主要生产产品:纳米氧化铝

达产年设计生产能力为:年产纳米氧化铝产品XXX(产量)。

项目总占地面积XX亩,总建筑面积XXX.00平方米;主要建设内容

及规模如下:

主要建筑物、构筑物一览表

工程类别工段名称层数占地面积(m2)建筑面积(m2)

1、主要生产系统生产车间1 1 生产车间2 1 生产车间3 1 生产车间4 1 原料库房 1 成品库房 1

2、辅助生产系统

办公综合楼8 技术研发中心 4 倒班宿舍、食堂 5 供配电站及门卫室 1 其他配套建筑工程 1 合计

行政办公及生活设施占地面积

3、辅助设施道路及停车场 1 绿化 1

本项目建成后主要生产产品为纳米氧化铝,达产年设计产能为:年产纳米氧化铝系列产品XXX万吨。

本次建设项目占地面积50亩,总建筑面积20020.00 平方米;主要建设内容及规模如下:

主要建筑物、构筑物一览表

序号单体名称占地面积(m2)层数建筑面积(m2)

1 标准工业厂房9000.00 1 9000.00

2 标准库房4600.00 1 4600.00

3 办公综合楼800.00 3 2400.00

4 职工宿舍、食堂800.00 4 3200.00

5 配电房220.00 1 220.00

6 门卫室40.00 1 40.00

7 环保处理站300.00 1 300.00

8 其他辅助设施260.00 1 260.00

合计16020.00 20020.00

行政办公及其他设施占地面积1060.00

公共设施道路及硬化9800.00 9800.00 绿化4200.00 4200.00

1.1.8项目资金来源

本次项目总投资资金XX.00万元人民币,其中由项目企业自筹资金XX.00万元,申请银行贷款XX.00万元。

本项目总投资资金17000.00万元人民币,资金来源为项目企业自筹资金12000.00万元,申请银行贷款5000.00万元。

1.1.9项目建设期限

本次项目建设期从2018年XX月至2019年XX月,工程建设工期为XX个月。

本项目建设从2018年6月—2020年5月,建设工期共计24个月。

1.2项目建设单位介绍

项目公司简介

1.3编制依据

在可行性研究中作为依据的法规、文件、资料、要列出名称、来源、发布日期。并将其中必要的部分全文附后,作为可行性研究报告的附件,这些法规、文件、资料大致可分为四个部分:

项目主管部门对项目的建设要求所下达的指令性文件;对项目承办单位或可行性研究单位的请示报告的批复文件。

可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件。

国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规。

根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料。

案例如下:

1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》;

2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》;

3.《产业“十三五”发展规划》;

4.《本省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》;

5.《国家战略性新兴产业“十三五”发展规划》;

6.《国家产业结构调整指导目录(2011年本)》;

7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》(第三版);

8.《工业可行性研究编制手册》;

9.《现代财务会计》;

10.《工业投资项目评价与决策》;

11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据;

12.国家公布的相关设备及施工标准。

1.4编制原则

(1)充分利用企业现有基础设施条件,将该企业现有条件(设备、场地等)均纳入到设计方案,合理调整,以减少重复投资。

(2)坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则,采用国内最先进的产品生产技术,设备选用国内最先进的,确保产品的质量,以达到企业的高效益。

(3)认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定,执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。

(4)设计中尽一切努力节能降耗,节约用水,提高能源的重复利用率。

(5)注重环境保护,在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。

(6)注重劳动安全和卫生,设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。

1.5研究范围

本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证;对产品的市场需求情况进行了重点分析和预测,确定了本项目的产品生产纲领;对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议;对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价;对项目建设及运营中出现风险因素作出分析,重点阐述规避对策。

1.6主要经济技术指标

项目主要经济技术指标表

序号项目名称单位数据和指标

一主要指标

1 总占地面积亩

2 总建筑面积㎡

3 道路㎡

4 绿化面积㎡

5 总投资资金,其中:万元

建筑工程万元

设备及安装费用万元

土地费用万元

二主要数据

1 达产年年产值万元

2 年均销售收入万元

3 年平均利润总额万元

4 年均净利润万元

5 年销售税金及附加万元

6 年均增值税万元

7 年均所得税万元

8 项目定员人

9 建设期月

三主要评价指标

1 项目投资利润率% 29.80%

2 项目投资利税率% 40.55%

3 税后财务内部收益率% 18.97%

4 税前财务内部收益率% 26.51%

5 税后财务静现值(ic=10%)万元

6 税前财务静现值(ic=10%)万元

7 投资回收期(税后)含建设期年 5.47

8 投资回收期(税前)含建设期年 4.36

9 盈亏平衡点% 45.18%

项目主要经济技术指标表

序号项目名称单位数据和指标一主要指标

1 总占地面积亩50.00

2 总建筑面积㎡20020.00

3 达产年设计生产能力万吨/年10.00

4 总投资资金,其中:万元17000.00 4.1 建筑工程费用万元3234.00 4.2 设备及安装费用万元4565.00 4.3 土地费用万元750.00 4.4 其他费用万元1189.16 4.

5 预备费用万元261.84 4.

6 建设期利息万元367.50 4.

7 铺底流动资金万元6632.50 二主要数据

1 正常达产年年产值万元50000.00

2 计算期内年均销售收入万元39545.45

3 年平均利润总额万元10350.34

4 年均净利润万元7762.75

5 年销售税金及附加万元222.61

纳米氧化铝制备工艺技术

1. 200780101735 用于制备有控制结构与粒度的纳米多孔氧化铝基材料的方法和利用所述方法获得的纳米多孔氧化铝 2. 92104368 尺寸可控纳米、亚微米级氧化铝粉的制备方法 3. 95105843 纳米级氧化铝的生产工艺 4. 96117151 纳米添加氧化铝陶瓷的改性方法 5. 00125966 一种形态松散的纳米、亚微米级高纯氧化铝的制备方法 6. 01134059 纳米氢氧化铝的制备方法 7. 01126878 纳米尺寸的均匀介孔氧化铝球的合成方法 8. 01124685 一种作催化剂载体用的纳米级氧化铝及其制备方法 9. 01121545 高纯纳米级氧化铝的制备方法 10. 01113724 去除纳米氧化铝模板背面剩余铝的方法 11. 01132376 导电性纳米氮化钛-氧化铝复合材料的制备方法 12. 02139370 氧化铝纳米纤维的制备方法 13. 02138470 制备纳米材料的氧化铝模板及模板的制备方法 14. 02136111 利用氧化铝模板生长锗纳米线的方法 15. 02129021 纳米羟基磷灰石/氧化铝复合生物陶瓷的制备方法 16. 02116802 超纯纳米级氧化铝粉体的制备方法 17. 02109247 一种带有氧化铝壳的复合金属纳米粉末材料及其制备方法 18. 02138014 醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法 19. 200310106128 高纯纳米氧化铝纤维粉体制备方法 20. 03141495 一种氧化铝纳米纤维的制备方法 21. 03140530 一种表面包膜氧化铝的纳米二氧化钛颗粒的制备方法 22. 03129084 纳米氧化铝材料的制造方法 23. 03117871 纳米氧化铝胶体功能陶瓷涂料生产方法 24. 03800065 α-氧化铝纳米粉的制备方法 25. 03136606 一种纳米孔氧化铝模板的生产工艺 26. 03133529 纳米氧化铝浆组合物及其制备方法 27. 03102045 一种含有改性纳米级氧化铝的半合成烃类转化催化剂 28. 200480009462 纳米多孔超细α-氧化铝粉末及其溶胶-凝胶制备方法 29. 200420080270 一种去除纳米氧化铝模板背面铝层的装置 30. 200410063067 纳米氧化铝铜基体触头材料 31. 200410019998 一种基于多孔氧化铝模板纳米掩膜法制备纳米材料阵列体系的方法 32. 200410013256 一种无硬团聚的纳米氧化铝的制备方法 33. 200410010510 阳极氧化铝模板中一维硅纳米结构的制备方法 34. 200410067540 纳米氢氧化铝的制备方法 35. 200410077970 纳米氢氧化铝、粘土与乙烯-醋酸乙烯共聚物的阻燃复合材料

纳米氧化铝的研究进展

1.5纳米氧化铝的研究进展 1.5.1氧化铝的性质 氧化铝是化学键力很强的离子键化合物。它有八种同质异形晶体:Q、B、Y、0、 q、8、K、X-A1203,其中主要的也是在工业中得到重要应用的是Q.A1203、B.A1203 和Y.A1203---种晶型。Y—A1203为低温稳定相,Q.A1203是熔点2050。C以下唯一的在任 何温度下都会稳定存在的相态,其它相态均为过渡相或不稳定相【74】。 Y.A1203属于立方晶系,尖晶石型结构,其中氧原子呈面心立方密堆积,铝原子不 规则地排列在由氧原子围成的八面体和四面体孔穴中。它的密度为3.30.3.639/cm3,只在 低温下稳定,在高温下不稳定,它不溶于水,但溶于酸或碱。y.A1203比表面很大,约 为200.600m2/g,具有强的吸附能力和催化活性,广泛用于吸附剂、催化剂和催化剂载体[751 O B.A1203是一种氧化铝含量很高的多铝酸盐,它的化学组成可近似地用RO.6A1203 或R20.1 1A1203来表示(RO为碱土金属氧化物,R20为碱金属氧化物),其结构由碱土 金属或碱金属离子层尖晶石结构单元交替堆积而成,氧离子排列成立方密堆积结构,Na+ 完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电,称钠离子导体。因此,13.A1203是一类重要的固体电解质【75J。 Q.A1203属于三方晶系,刚玉型结构,该结构可以看成氧离子按六方紧密排列,即ABABAB一二层重复型,而铝离子有序的填充于2/3的八面体间隙中,使其化学式成为A1203。Q.A1203熔点为2050。C,密度为3.90-4.019/cm3,模氏硬度为9。它的化学性质 稳定,不溶于水,也不溶于酸或碱,耐腐蚀且电绝缘性好,广泛应用于高硬度研磨材料、陶瓷材料、耐火材料和集成电路的基板等【75,76】。

纳米氧化铜在各领域的应用专利

纳米氧化铜在各领域的应用专利 1、纳米氧化铜在镍氢电池中的应用: 哈尔滨工业大学申请的“含纳米氧化铜的镍氢电池负极材料”专利号CN 20 0510010585.6有这样的记载:在镍氢电池的负极中添加3-10wt.%型号VK-Cu01纳米氧化铜,就可以有效提高电池的比能量和比功率,提高电池的负极性能,还降低了负极电池的重量。 2、纳米氧化铜掺杂对储氢合金电极性能的影响: 研究了掺杂纳米氧化铜VK-Cu01后储氢合金电极的电化学性能,CV、SEM结果表明,氧化铜在首次充电过程中被还原成低价态沉积在合金颗粒表面,由于氧化铜比容量远大于合金,可以通过掺杂氧化铜调节合金的储备容量。电化学测试结果表明,掺杂合金电极具有更好的高倍率充放电能力和循环性能。EIS分析结果表明,掺杂合金电极导电性增强,电化学活性提高。 3、纳米氧化铜在常温脱硫剂的应用: 哈尔滨工业大学申请的“纳米氧化铜的应用及其制备方法”专利号CN 20071 0071896.2,指出纳米氧化铜(VK-Cu01,99.9%)可作为常温脱硫剂的唯一组分。该纳米氧化铜在常温25-30℃条件下脱硫精度高,硫容高达18.3%-28.7%。比同等条件下的分析纯氧化铜硫容的4.-65倍,是纳米氧化锌硫容的4-8倍,是首选的常温脱硫剂。 4、纳米氧化铜在介孔脱硫剂的应用: 上海工业大学申请,专利号CN 200810041467.5介绍了用浸渍法将纳米氧化铜VK-Cu01均匀负载到介孔材料上,制备的纳米氧化铜脱硫剂具有超强的H2S 脱除能力,且避免飞温现象的发生,这种新型的纳米氧化铜脱硫剂将取代常用的氧化铁脱硫剂和氧化锌脱硫剂。 5、纳米氧化铜在抗菌方面的应用: 曲阜师范大学申请的“一种纳米氧化铜抗菌剂的制备方法”专利号CN 20081 0016322.X其中指出纳米氧化铜对金黄色葡萄球菌和枯草杆菌均具有较好的抗 菌作用。这种纳米氧化铜抗菌剂具有清洁、高效、能耗低、污染小。是一种新型的抗菌剂,可广泛使用在医药、纺织等领域。

纳米三氧化二铝粉体的制备与应用进展

2011年6月北京化工大学北方学院JUN.2011 北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY 2008级纳米材料课程论文 题目: 纳米三氧化二铝的制备与应用进展 学院:理工学院专业:应用化学班级: 学号:姓名: 指导教师: 2011年6月6日

文献综述 前言 纳米材料一般是指在一维尺度小于100nm,并且具有常规材料和常规微细粉末材料所不具有的多种反常特性的一类材料。作为纳米材料的一种,Al2O3拥有小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应一切特殊性质,所以具备特殊的光电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象、在高温下仍具有的高强度、高韧、稳定性好等奇异特性,从而使Al2O3近年来备受关注研究并且在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等领域有广阔的应用前景[1]。 近年来从用途大体可以把氧化铝分为两类:第一类是用作电解铝生产的冶金氧化铝,随着氧化铝材料的广泛应用该类氧化铝占产量的大多数;第二类为非冶金氧化铝,主要包括非冶金用的氢氧化铝和氧化铝,也是通常所说的特种氧化铝,因其作用不同而与冶金氧化铝有较大的区别,主要表现在纯度、化学成分、形貌、形态等方面。由于粒径细小,纳米氧化铝可用来制作人造宝石、分析试剂以及纳米级催化剂和载体,用于发光材料可较大的提高其发光强度,对陶瓷、橡胶增韧,要比普通氧化铝高出数倍,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳等。纳米氧化铝已用于YGA激光器的主要部件和集成电路基板,并用在涂料中来提高耐磨性[2]。随着人们对自身健康的关注和环保意识的增强,绿色化学理念正在材料制备与应用领域备受关注[3]。

纳米氧化铝的制备

第一章文献综述 1.1关于纳米材料 1.1.1什么是纳米材料 目前,国际上将1~100 纳米(1纳米=10-3 微米=10-9米)范围内的微颗粒及其致密的聚集体,以及由纳米微晶所构成的材料,统称为纳米材料,包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种粉末材料。 纳米材料具有既不同于原子、分子,又具有不同于宏观物体的特殊性质,例如:所有的金属被细分到纳米微粒时,将失去绚丽的光彩而成为对太阳光几乎全吸收的黑体。利用此特性可进行高效光热转换,可用作微波、红外隐型材料、优良的催化剂等。无机非金属材料的光学性质亦随颗粒尺寸的减小而显著变化,例如硅片是不发光的,但纳米多孔硅却能发光;金属、玻璃与氧化物、半导体等纳米颗粒组成复合材料时,可以显著地改变力学、电学和光学性质,从而开拓新的研究与应用领域。 物质到纳米级以后,具有常规粗晶粒材料不具备的奇异特性和反常特性,展现出引人注目的应用前景。如铜到纳米级就不导电,绝缘的SiO2晶体在20纳米时开始导电,高分子材料加入纳米材料制成的刃具,比金刚石制品还坚硬。目前世界上共有各种材料约百万种,其中自然材料约占1/5。纳米技术将给人类带来数10万种性能优异的材料。 1.1.2纳米材料在工业中的应用 1、纳米陶瓷材料 陶瓷有许多优良的性能而获得广泛的应用。然而它又有性脆、烧结温度高等缺点,所以其应用受到一些限制。而纳米陶瓷材料则不同,现已证实,纳米陶瓷CaF2和TiO2在常温上具有很好的韧性和延展性能。它们在80℃~180℃范围内可产生约100%的塑性形变,而且烧结温度低,能在比大晶粒样品烧成温度低600℃的温度下烧出类似普通陶瓷硬度的产品。 这些特性提供了对纳米陶瓷材料在常温或次高温下进行冷加工的可能性。如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形,然后作表面退火处理,就可以使纳米陶瓷材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学性,而内部

试验纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析

实验2 纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析 一.实验目的 1.了解纳米材料的基本知识。 2.学习纳米氧化铝的制备。 3. 了解粒度分析的基本概念和原理。 4. 掌握马尔文激光粒度分析仪的使用。 二.实验原理 纳米氧化铝因其具有耐高温、耐腐蚀、比表面积大、反应活性高、烧结温度低,比普通氧化铝粉有着更优异的物化特性,在人工晶体、精细陶瓷、催化剂等方面得到广泛的应用。到目前为止纳米氧化铝粉末的制备方法众多,大致可分为气相法、固相法和液相化学反应法等,其中液相法制备Al2O3具有平均粒径小,分布范围窄、纯度高、活性高、设备简单、制备工艺影响因素可控等优点。 许多学者就纳米氧化铝的合成进行了广泛深入的研究。采用各种方法制备出纳米氧化铝粉体,但困扰纳米超细制备和应用的一个严重问题就是由于表面能造成的粉体的团聚,转相温度高而使颗粒明显长大,人们一般通过添加分散剂来克服团聚,因此对分散剂的合理选择,制备条件的有效控制及分散机理、分散效果的研究显得十分重要。 本实验以不同聚合度的聚乙二醇(PEG)为分散剂,采用沉淀法制备氢氧化铝胶体,胶体经800~1100℃高温煅烧2 h得到纳米氧化铝粉体,其在煅烧过程中经历Al(OH)3→AlOOH(勃姆石)→γ-Al2O3→δ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3的相变过程,此方法能得到的最小平均粒径约为25 nm。 三.仪器与试剂 试剂:硫酸铝铵、浓氨水(25-28%)、聚乙二醇(PEG,聚合度n=200、600、2000、4000)、无水乙醇等,纯度均为AR级。 仪器:集热式恒温磁力搅拌器、40ml陶瓷坩埚、陶瓷研钵、500ml烧杯、真空水泵、布氏漏斗、抽滤瓶、马弗炉、50ml量筒、分析天平、空气塞、干燥箱、磁铁、容量瓶250ml、称量纸、滤纸、玻璃棒、钥匙、表面皿、分液漏斗。 Mastersizer 2000激光粒度仪。 四.实验步骤 1.查文献

纳米级氧化铝

纳米级氧化铝 纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。粒径是20nm;比表面积≥230m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。极好分散,在溶剂水里面;溶剂?乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、?乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。 透明陶瓷:高压钠灯灯管、EP-ROM窗口;化妆品填料;单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石;高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶、炉管;精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带;涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料;气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料;催化剂、催化载体、分析试剂;宇航飞机机翼前缘。 行业领导者 上海那博化工科技有限公司于2012 年在上海市嘉定区建成,成为那博化工在中国的综合服务平台,并辐射至亚太区众多客户。那博化工致力于通过品牌、产品及服务,为涂料、塑料、造纸和特殊用品市场创造更好的、更令人满意的价值。 那博研发团队优势 从概念到商业化应用,那博的技术团队帮助客户快速实现产品的商业化应用。 ? 通过提升产品设计以改进性能 ? 更短的加工周期以提高生产力 ? 成本优势和出众的性能 ?领先的实验设备 消费者 作为精细化工行业的重要原料供应商,我们在纳米技术领域有着独到的见解。我们愿用专业的知识给您最中肯的建议,帮您选择最适合您的技术解决方案。 商业伙伴 我们的承诺是理解客户,提供卓越的产品、服务和整体价值,在满足您的独特需要的同时,为您的企业的快速成长贡献自己的绵薄之力。

纳米氧化铝项目可行性研究报告

纳米氧化铝项目 可行性研究报告 xxx科技发展公司

纳米氧化铝项目可行性研究报告目录 第一章概况 第二章项目必要性分析 第三章市场研究分析 第四章产品规划方案 第五章选址评价 第六章土建方案说明 第七章工艺技术方案 第八章环境保护概述 第九章职业保护 第十章项目风险评价 第十一章节能说明 第十二章实施计划 第十三章投资情况说明 第十四章项目经营收益分析 第十五章招标方案 第十六章项目总结、建议

第一章概况 一、项目承办单位基本情况 (一)公司名称 xxx科技发展公司 (二)公司简介 公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合作共赢的市场战略,以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召,融入各级城市的建设与发展,在商业模式思路上领先业界,对服务区域经济与社会发展做出了突出贡献。 公司拥有优秀的管理团队和较高的员工素质,在职员工约600人,80%以上为技术及管理人员,85%以上人员有大专以上学历。 公司将加强人才的引进和培养,尤其是研发及业务方面的高级人才,健全研发、管理和销售等各级人员的薪酬考核体系,完善激励制度,提高公司员工创造力,为公司的持续快速发展提供强大保障。 (三)公司经济效益分析 上一年度,xxx有限公司实现营业收入13688.62万元,同比增长 31.01%(3240.38万元)。其中,主营业业务纳米氧化铝生产及销售收入为11931.28万元,占营业总收入的87.16%。

根据初步统计测算,公司实现利润总额2992.25万元,较去年同期相比增长379.29万元,增长率14.52%;实现净利润2244.19万元,较去年同期相比增长229.81万元,增长率11.41%。 上年度主要经济指标 二、项目概况

纳米氧化铝的研究

纳米氧化铝的研究及应用 [摘要] 纳米技术是当今世界最有前途的决定性技术,纳米科学与技术将对其他学科、产业和社会产生深远的影响。文章概述了纳米氧化铝的结构、性能、用途、制备等方面,更深入地了解了纳米氧化铝材料,并展望了纳米氧化铝材料的应用前景。 [关键字] 纳米氧化铝结构性能用途制备方法 [前言] 近年来, 纳米氧化铝材料备受到人们普遍关注,其广阔的应用前景引起了世界各国科技界和产业界的高度关注,因此作为21世纪具有发展前途的功能材料和结构材料之一,纳米氧化铝材料一直都是纳米材料研究领域的热点。 1 纳米氧化铝的结构与性质 Al2O3有很多同质异晶体,常见的有三种,即:α- Al2O3、β- Al2O3、γ- Al2O3。除β- Al2O3是含钠离子的Na2O-11Al2O3外,其他几种都是Al2O3的变体。β- Al2O3、γ- Al2O3晶型在1000~1600℃条件下,几乎全部转变为α- Al2O3。 ①α-Al2O3 α- Al2O3为自然界中唯一存在的晶型,俗称刚玉。天然刚玉一般都含有微量元素杂质,主要有铬、钛等因而带有不同颜色。刚玉的晶体形态常呈桶状、柱状或板状,晶形大都完整,具玻璃光泽。α- Al2O3

属六方晶系,氧离子近似于六方密堆排列,即ABAB???二层重复型。在每一晶胞中有4个铝离子进入空隙,下图为α- Al2O3结构中铝离子填入氧离子紧密堆积所形成的八面体间隙。 由于具有较高的熔点、优良的耐热性和耐 磨性,α- Al2O3被广泛的应用在结构与功 能陶瓷中。 ②β- Al2O3 β- Al2O3是一种含量很高的多铝酸盐矿物,它不是一种纯的氧化铝,其化学组成可近似用MeO-6 Al2O3和Me2O-11Al2O3表示(MeO 指CaO、BaO、SrO等碱土金属氧化物;Me2O指的是Na2O、K2O、Li2O)。β- Al2O3(Me2O-11Al2O3)由[NaO]-层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成,氧离子排列成立方密堆积,钠离子完全包含在[Na0]-层平面内,并且可以很快扩散。适当条件下,它具有很高的离子电导率,因而被广泛地应用于电子手表、电子照相机、听诊器和心脏起博器的生产中。 ③γ- Al2O3 γ- Al2O3是最常见的过渡型氧化铝,属立方晶系,为尖晶石结构,在自然界中是不存在的物质。由氧离子形成立方密堆积,Al3+填充在间隙中。γ- Al2O3得密度为3.42~3.62g/ cm3,在1000℃时可以缓慢的转变为α- Al2O3,是水铝矿(Al2O3?H2O或Al2O3?3H2O)或氢氧化铝在加热中生成的过渡氧化铝物质。γ相粒子主要用途是作为催化剂的载体,目前多采用在γ相中添加稀土元素等微量元素来改善它的表面

纳米氧化铜的制备及应用前景

(1)以硝酸铜为原料、氢氧化钠.碳酸钠混合溶液为沉淀剂,采用直接沉淀法,通过反应沉淀、过滤、洗涤、干燥、焙烧,制备纳米氧化铜的工艺技术是可行的。通过单因素、正交试验分析,综合考虑产品粒径和制备过程铜收率,得到沉淀反应过程适宜的工艺条件组合是:反应温度25℃,沉淀剂浓度O.5mol/L,反应时间20min,沉淀剂用量1.5:1 ;适宜的焙烧条件是:400℃下焙烧2小时;此时铜收率可达97%以上,产品粒径可达14nm(2)以硬脂酸钠为改性剂对纳米氧化铜粉体进行表面改性处理,各工艺条件较适宜的取值范围为:改性剂用量6~8%;改性时间20~30min;改性温度55~65℃:pH值7.5~8.0。 以十二烷基苯磺酸钠为改性剂对纳米氧化铜粉体进行表面改性处理,各工艺条件较适宜的取值范围为:改性剂用量6~lO%;改性时间20~30min;改性温度25~35℃;pH值7.5~8.0。 第一章 综 述 1.1纳米氧化铜的性质、用途及国内外研究现状 1.1.1纳米粒子的基本物理效应㈣’1∞ 当粒子的尺寸进入纳米数量级(1~100m)时,其本身就会具有表面效应、 体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,因而表现出许多一般固体材料所不具备的奇特物性,主要包括光学、电学、磁学、热学、催化和力学等性质。1.表面效应粒子表面原子与内部原子所处的环境不同,当粒子减小,粒子直径进入纳米数量级时,表面原子的数目及作用就不能忽略,而且这时粒子的比表面积、表面能和表面结合能都会发生很大的变化。人们把由此引起的特殊效应统称为表面效 应。 一般情况下,随着粒径的减小,粒子的表面原子数迅速增加,比表面积急剧变大,表面效应不容忽略。从物理概念上讲,表面原子与体内原子不~样,表面原子的能量比体内原子要高,因此纳米粉体具有高的表面能。以纳米铜微粒为例, 当铜微粒粒径由100m逐渐减小为1mn时,纳米铜微粒的比表面积、表面原子 数分率和比表面能随粒径的变化如表1.1所示。 表卜1 纳米铜微粒的比表面积、表面原子数分率和比表面能随粒径的变化 4 2.体积效应 当物质的体积减小时,.将会出现两种情况:一种是物质本身的性质不发生变化,而只是与体积密切相关的性质发生变化,如对于半导体材料来说,其电子自由程变小;另一种是物质本身的性质也发生了变化。因为纳米微粒是由有限个原子或分子组成的,它改变了物质原来由无数个原子或分子组成的属性,所以纳米材料的性质发生了很大的变化。这就称为纳米粒子的体积效应。 3.量子尺寸效应 当粒子尺寸降低到某一值时,金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据分子轨道能级、能隙变宽的现象均称为量子尺寸效应。在纳米半导体中,量子尺寸效应的存在使得银纳米微粒在达到一定尺度时由导体变为绝缘体;而半导体二氧化钛禁带宽度在粒径小到纳米级时显著变宽。在纳米磁性材料中,随着晶粒尺寸的减小,样品的磁有序状态将发生本质性的变化。粗晶状态下的铁磁性材料,当颗粒尺寸小于某一临界值时可以转变为超顺磁状态。这种奇特的磁性转变主要是由量子尺寸效应造成的,从而使得纳米材料与常规的多晶材料在磁性结构上存在很大的差异。4.宏观量子隧道效应宏观物体,当动能低于势能的能垒时,根据经典力学规律是无法逾越势垒的;而对于微观粒子,如电子,即使势垒远较粒子动能高,量子力学计算表明,粒子的态函数在势垒中或势垒后就非零,这表明微观粒子具有进入和穿越势垒的能力,称之为隧道效应。宏观物理量如磁化强度等,在纳米尺度时将会受到微观机制的影响,也即微观的量子效应可以在宏观物理量中表现出来,称之为宏观量子 隧道效应。 早期人们曾在研究中用宏观量子隧道效应来解释镍超微粒子在低温继续保持超顺磁性。近年来人们发现Fe.Ni薄膜中畴壁运动速度在低于一

纳米氧化铝粉体

2012?2013学年秋季 “材料化学”课程 期中考试课程论文 论文题目:纳米氧化铝粉体 的制备与应用 作者唐俊 学号0910412107 授课老师柯凯

纳米氧化铝粉体的制备与应用 摘要本文从氧化铝的结构和物性、纳米氧化铝粉体的制备工艺和应用等方面对纳米氧化铝粉体进行了介绍。 关键词氧化铝陶瓷纳米制备应用 1. 前言 陶瓷材料具有金属和其他材料不可比拟的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优异的性能,在高技术领域有着十分广泛的应用前景,但其固有的脆性和可靠性极大地限制了陶瓷材料的推广应用。随着纳米技术的发展,纳米陶瓷应运而生,由于纳米陶瓷具有许多独特的性能[1],人们对纳米陶瓷寄予了很大的希望,希望以此来克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有像金属一样的韧性和可加工性。世界各国的科研工作者正在不断研究开发纳米陶瓷粉体,并以此为原料合成高性能纳米陶瓷[2-4]。 o 氧化铝陶瓷是目前世界上产量最大、用途最广的陶瓷材料之一,它在自然界中储量丰富,最常见的是以不纯的氢氧化物形式存在,并由此构成铝矶土矿。热力学稳定的a Al 2O3陶瓷属刚玉结构,具有高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、绝缘性好、比表面积大等优异的特性,在陶瓷、化工、电路等方面得到了广泛的应用[5,6]。 2. 氧化铝的晶体结构和基本物性 了解和掌握氧化铝的结构和物性,是制备纳米氧化铝粉体和制备各种特性氧化铝陶瓷的基础。 2.1 氧化铝的晶体结构

氧化铝是目前氧化物中比较重要的一种,它广泛应用于各种结构 和功能陶瓷中,氧化铝有很多的晶型,不同的晶型有着不同的应用。 Al 2O3有很多种晶型,目前已发现的在十二种以上,其中常见的 有a , B , 丫等。除修AI2O3是含钠离子的Na2O?11Al2O3以外,其它几种都是AI2O3的变体。其中a是高温稳定晶型,其它均为不稳定的过渡晶型,在咼温下可以转变为a相。 氧化铝结构一般的分类方法为:首先根据02-的排列结构分成 FCC和HCP两大类,然后再在02-排列结构的每一大类中再依据A13+ 的亚点阵的不同分成不同的相,氧化铝常见物相结构见表1。在这些相中,a相是稳定相,其余是亚稳相,随着温度的升高,这些过渡型亚稳相的氧化铝都要向a相(稳定相)转变,这种相变是晶格重构型相转变,是不可逆相转变。 表1氧化铝相的分类以及相关参数 a-AI 2O3的晶体结构:O2-呈Hep排列,A13+依次占据其2/3八面体间隙,图1是a-AI 2O3晶体在{0001}面投影⑺。 2.2 a-AI 2O3陶瓷的性质

氧化铝纳米材料+-教学教材

氧化铝纳米材料+-

沉淀法制备纳米级Al2O3中的团聚控制 学号:姓名: 自从Gleiter等在20世纪80年代中期制得纳米级Al2O3,人们对这一高新材料的认识不断加深并陆续发现它的更多特性。作为一种多功能的超微粒子,纳米Al2O3已广泛应用于结构及功能陶瓷、复合材料、催化剂载体、荧光材料、红外吸收材料等[1]。由于氧化铝陶瓷来源廉价,且具有耐腐蚀、耐高温、高硬度、高强度、抗磨损、抗氧化和绝缘性好等良好特性,在冶金、化工、电子、国防、航天及核工业等高科技领域得到了广泛的应用。制备纳米Al2O3是为进一步制备纳米Al2O3高分子复合材料提供优质原料。如何制备出价格低廉、工艺简单、性能优良的纳米氧化铝粉体一直是国内外研究的热点[2,3]。目前,制备纳米Al2O3粉体主要有固相法、气相法和液相法三大类。固相法操作简单,但生成颗粒粒径难以控制,且分布不均;气相法设备要求严格,操作复杂;液相法成本较低,生产设备和工艺过程简单,生成颗粒纯度高,粒径小且分布均匀,是制备纳米陶瓷粉体最常用的方法[4]。常用的液相法有:溶胶-凝胶法,水热法,微乳液法,沉淀法[5]。本文主要介绍沉淀法制备纳米氧化铝粉体的不同反应体系,并着重介绍了近几年在颗粒细化、减少团聚等研究方面取得的主要进展。 沉淀法就是在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂,得到前驱体沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥、煅烧等工艺得到所要的产物。沉淀法因原料成本低,设备及工艺简单,易于工业化,在生产高纯超细氧化铝粉末时有其优势[6]。近年来研究使用的不同反应体系主要有以下三种: (1)铝盐+碳酸铵体系

a.以硝酸铝为母液,碳酸铵为沉淀剂,其反应方程为: A1(NO3)3+2 (NH4)2CO3+H2O= NH4AlO(OH)HCO3+3NH4NO3+CO2该反应体系在酸性(pH>5)和碱性条件下都可以得到纳米粉体,但在碱性条件下结果较好。两种添加顺序,将A1(NO3)3溶液加(NH4)2CO3溶液或相反,都可以得到碳酸铝胺NH4AlO (OH)HCO3沉淀,在1150℃下煅烧沉淀可得到粒径小于50nm 的粉体[7]。 b.以硫酸铝铵为母液,碳酸氢铵为沉淀剂,其反应方程式为: NH4A1(SO4)2+4NH4HCO3 = NH4AlO (OH)HCO3 +2 (NH4 )2SO4 +3CO2+H2O 这是目前研究最多的反应体系。两种添加顺序也都可以得到沉淀。采用先缓漫滴加碳酸氢铵至稍过量,然后以喷雾混合的方式,可使沉淀过程保持均相,获得平均粒径为30nm 的NH4AlO(OH)HCO3前驱体粉末。喷雾混合方式可使溶液的pH 值迅速上升,有利于晶核形成,而前驱沉淀物的晶核数目越多,产物的粒径就越小[8]。 (2)无机盐+尿素均相沉淀体系 在反应体系中加入尿素.随着温度升高,尿素分解生成沉淀剂 NH4OHCO(NH2)2+3H2O=CO2 +2NH4OH 沉淀剂NH4OH 在溶液中均匀分布,使沉淀均匀缓慢地生成,在沉淀过程中反应容器内一直保持均相。此方法制备的纳米氧化铝具有粒度小、粒径分布窄,制备成本低、工艺简单等优点,但同时由于其沉淀产物主要为氢氧化铝,因此存在较为严重的团聚问题。

不同形貌氧化铜纳米材料的合成及表征

不同形貌氧化铜纳米材料的合成及表征 纳米材料是由粒径为1~100nm的粒子组成的超微细材料,具有小尺寸效应,量子尺寸效应及表面效应等,在光、电、催化等方面具有优越的性质。纳米材料的制备方法分为气相法、液相法和固相法等。文章以液相法为主,在氢氧化钠体系中,通过改变不同的反应介质,在120℃的水热条件下,得到了三种形貌不同的纳米材料。用扫描电镜、XRD对得到的产物进行表征,根据实验结果进行探讨。保持合成方法不变,改变不同的水热反应温度,均未得到具有此形貌的氧化铜纳米材料。 标签:氧化铜;纳米材料;水热法;SEM表征 Abstract:Nanomaterials are ultrafine materials composed of 1~100 nm particles with small size effect,quantum size effect and surface effect. They have excellent properties in light,electricity,catalysis and so on. The preparation methods of nano-materials can be divided into gas phase method,liquid phase method and solid phase method. In this paper,three kinds of nanomaterials with different morphologies were obtained by changing different reaction media and hydrothermal conditions at 120℃in the system of sodium hydroxide by liquid phase method. The product was characterized by SEM and XRD,and discussed according to the experimental results. When the synthesis method was unchanged while changing the different hydrothermal reaction temperature,the study did not obtain copper oxide nanomaterials with certain morphology. Keywords:copper oxide (CuO);nanomaterials;hydrothermal method;SEM characterization 近年来,纳米技术作为一种新型的研究方法,在各种领域均被广泛应用。氧化铜纳米材料是一种铜的黑色氧化物,氧化铜纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等性质[1-2]。与一般的氧化铜化合物相比,氧化铜纳米材料的纳米尺度具有特殊的光学性质、电学性质及催化性质等。不同形貌的氧化铜纳米材料,因其形状、尺寸、比表面积等不同,具有不同的性质[3-4]。本文以硝酸铜及氢氧化钠为原料,采用水热合成的方法,合成了六方相纳米材料,并调节不同的反应溶液及反应时间,得到了形貌不同的纳米材料[5]。 1 实验部分 1.1 实验试剂及仪器 试剂:六次亚甲基四胺,硝酸铜,氢氧化钠,乙二醇,乙醇,蒸馏水。 仪器:DGG型立式鼓风干燥箱,TG16W型台式高速离心机,SCZL型磁力搅拌器,SU8100型冷场扫描电镜,SMART APEXIICCD型X射线衍射仪。

纳米氧化铝粉体的制备与应用进展_何克澜

纳米氧化铝粉体的制备与应用进展 *何克澜,林 健,覃 爽 (同济大学材料科学与工程学院,上海 200092) 摘要:纳米氧化铝粉体在化工、陶瓷等行业拥有广泛的应用前景,不断开发纳米氧化铝材料的新 型制备工艺,对于提高产品质量并不断开拓其应用领域具有重要意义。本文综述了氧化铝纳米 粉体材料的各种制备工艺,并对其近年来最新研究、应用进展进行了阐述和分析。 关键词:纳米氧化铝;制备;应用 中图分类号:T Q 171.6+ 11 文献标识码:A 文章编号:1000-2871(2006)05-0048-05D e v e l o p m e n t o f P r e p a r a t i o n a n dA p p l i c a t i o n o f A l u m i n a N a n o p o w d e r H EK e -l a n ,L I NJ i a n ,Q I NS h u a n g (S c h o o l o f M a t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,T o n g j i U n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 200092,C h i n a ) A b s t r a c t :N o w a d a y s ,a l u m i n an a n o p o w d e r i s c o m m o n l ya n dw i d e l yu s e di nm a n yf i e l d s ,s u c ha s c h e m i c a l i n d u s t r y ,c e r a m i ci n d u s t r y .I t i sv e r yi m p o r t a n t t od e v e l o pn e w t e c h n i q u e so f a l u m i n a n a n o p o w d e r f o r i m p r o v i n g p r o d u c t q u a l i t y a n d e x p a n d i n gt h e i r a p p l i c a t i o n s .T h i s a r t i c l e p r e s e n t e da v a r i e t y o f m e t h o d s f o r p r o d u c i n g a l u m i n a n a n o p o w d e r ,a n de x p o u n d e da n da n a l y z e dr e c e n t r e s e a r c h p r o g r e s s a n d a p p l i c a t i o n s o f a l u m i n a n a n o p o w d e r . K e y w o r d s :a l u m i n a n a n o p o w d e r ;p r e p a r a t i o n ;a p p l i c a t i o n 1 前言 纳米材料是指其一维尺度小于100n m ,且具有常规材料乃至常规微细粉末材料所不具备的许多反常特性的一类材料。纳米氧化铝材料的特殊光电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象、在高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性,以及各种纳米粉体材料共有的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,使其在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等领域有广阔的应用前景。 氧化铝是在地壳中含量非常丰富的一种氧化物。氧化铝有多种晶型,其中α-A l 2O 3属高温稳定晶型,具有较高的熔点和很高的化学稳定性。通常可使用拜尔法和电熔法来生产α-A l 2O 3粉体,此类粉体广泛运用于制备各种氧化铝陶瓷。而具有量子效应的纳米氧化铝粉体还可带来高化学活性、高比表面能、独特光吸收作用等各种优异性能,可广泛应用于冶金、机械、化工等领域 [1,2]。因此研究和开发纳米氧化铝材料的制 备工艺及其应用,具有重要的社会效益和经济价值。 第34卷第5期2006年10月玻璃与搪瓷G L A S S &E N A M E L V o l .34N o .5O c t .2006*收稿日期:2006-03-14

纳米氧化铝的制备与应用

纳米氧化铝的制备与应用 作者:XXX 摘要:纳米技术日新月异,纳米材料科学也不断的进步。纳米氧化铝作为纳米材料的一员,因其特殊的性能成为一种用途广泛的纳米材料,其制备方法不断涌现,其应用范围也不断拓展,已逐渐成为重要的无机纳米材料。对纳米氧化铝的制备方法与应用的领域做进一步的研究,有着十分重要的经济意义和现实意义。本文主要介绍了纳米氧化铝的制备方法和应用现状,并对其研究前景作了简要展望。 关键词:纳米氧化铝,制备,应用 引言 纳米氧化铝是一种尺寸为1~ 100nm的超微颗粒, 具有强的体积效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应, 在光、电、热力学和化学反应等许多方面表现出一系列的优异性能, 广泛用作精细陶瓷、复合材料、荧光材料、湿敏性传感器及红外吸收材料等[1,2]。自80年代中期Gleiter 等制得纳米级Al2O3粉末以来, 人们对这一高新材料的认识不断加深并发现其中有许多特性, 本文试对其制备方法与应用研究取得的进展作一综述。 1 纳米Al2O3的制备技术 目前纳米Al2O3的制备方法可归纳为固相法、气相法和液相法三大类, 但随着科技的不断发展和对不同物理、化学特性超微粒的需求, 在上述三类方法的基础上又衍生出许多新的技术。 1. 1 气相合成法 气相法制备高纯超细粒子氧化铝主要采用化学气相沉积法( Chemical Vapor Deposition法) , 是以金属单质、卤化物、氢化物或有机金属化合物为原料, 通过气相加热分解和化学反应合成微粒。 1. 1. 1 火焰CVD[ 3, 4] 借助惰性气体将反应物送进反应室中, 燃料气体的火焰将反应物蒸发, 气态反应物被氧化成粒径为10~50nm的超细高纯氧化铝粉末。反应物母体为金属铝的碳水化合物、氧化铝; 氧化剂为氧气; 产生火焰的燃料气体是氢气、甲烷、乙烯、乙炔或它们的混合气体, 并用惰性气体稀释; 所用燃烧炉是逆流扩散火焰燃烧炉。美国Chen Y J[5]等利用此法制备出粒径为30~ 50nm的无团聚氧化铝纳米粒子。 1. 1. 2 激光热解CVD法 意大利的E Borsella[6]利用三甲基铝Al(CH3) 3和N2O作为气相反应物, 加入C2H4作为反应敏化剂,采用CO2激光( C2H4在CO2激光发射波长处有共振吸收) 加热进行反应, 然后在1200~ 1400 下进行热处理成功地合成了粒径为15~ 20nm的Al2O3粒子。经X射线衍射、电镜和BET表面积测试, 粉末主要为球形单晶纳米粒子。 1. 1. 3 激光加热蒸发CVD法 日本专利[ 7]提出氧化铝陶瓷( 纯度为99. 99%)作为蒸发源, 放在一个压力为0. 01Pa的真空泵中,通O2、CO或CO2, 使压力保持在15Pa左右, 用CO2激光照射氧化铝陶瓷使之蒸发, 蒸发出的氧化铝在气体中迅速冷却得到超细高纯氧化铝。Bharti[ 8]用此法制备20~ 30nm的氧化铝球形粒子。该方法具有能量转换效率高、粒子大小均一、不团聚、粒径小、可精确控制等优点, 但成本高、产率低、难以实现工业化生产。 1. 2 液相合成法

氧化铝纳米材料+-

沉淀法制备纳米级Al2O3中的团聚控制 学号:姓名: 自从Gleiter等在20世纪80年代中期制得纳米级Al2O3,人们对这一高新材料的认识不断加深并陆续发现它的更多特性。作为一种多功能的超微粒子,纳米Al2O3已广泛应用于结构及功能陶瓷、复合材料、催化剂载体、荧光材料、红外吸收材料等[1]。由于氧化铝陶瓷来源廉价,且具有耐腐蚀、耐高温、高硬度、高强度、抗磨损、抗氧化和绝缘性好等良好特性,在冶金、化工、电子、国防、航天及核工业等高科技领域得到了广泛的应用。制备纳米Al2O3是为进一步制备纳米Al2O3高分子复合材料提供优质原料。如何制备出价格低廉、工艺简单、性能优良的纳米氧化铝粉体一直是国内外研究的热点[2,3]。目前,制备纳米Al2O3粉体主要有固相法、气相法和液相法三大类。固相法操作简单,但生成颗粒粒径难以控制,且分布不均;气相法设备要求严格,操作复杂;液相法成本较低,生产设备和工艺过程简单,生成颗粒纯度高,粒径小且分布均匀,是制备纳米陶瓷粉体最常用的方法[4]。常用的液相法有:溶胶-凝胶法,水热法,微乳液法,沉淀法[5]。本文主要介绍沉淀法制备纳米氧化铝粉体的不同反应体系,并着重介绍了近几年在颗粒细化、减少团聚等研究方面取得的主要进展。 沉淀法就是在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂,得到前驱体沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥、煅烧等工艺得到所要的产物。沉淀法因原料成本低,设备及工艺简单,易于工业化,在生产高纯超细氧化铝粉末时有其优势[6]。近年来研究使用的不同反应体系主要有以下三种: (1)铝盐+碳酸铵体系 a.以硝酸铝为母液,碳酸铵为沉淀剂,其反应方程为: A1(NO3)3+2 (NH4)2CO3+H2O= NH4AlO(OH)HCO3+3NH4NO3+CO2该反应体系在酸性(pH>5)和碱性条件下都可以得到纳米粉体,但在碱性条件下结果较好。两种添加顺序,将A1(NO3)3溶液加(NH4)2CO3溶液或相反,都可以得到碳酸铝胺NH4AlO (OH)HCO3沉淀,在1150℃下煅烧沉淀可得到粒径小于

氧化铜纳米材料的制备和表征

氧化铜纳米材料的制备和表征 一、实验目的 1.了解纳米材料的结构和特性,熟悉纳米CuO的性能和应用 2.掌握回流法和化学浴法制备CuO纳米晶。 3.了解X-衍射分析仪器的构造,学会用Scherrer公式计算纳米晶的粒径。 二、实验原理 1. 纳米材料的结构和特性 纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。由于其组成单元的尺度小,界面占用相当大的成分,这就导致由纳米微粒构成的体系出现了不同于通常的大块宏观材料体系的许多特殊性质,如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等。 量子尺寸效应:当粒子尺寸下降到某一值时,金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象和纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低未被占据的分子轨道能级,能隙变宽现象均称为量子尺寸效应。 小尺寸效应:当物质的体积减小时,将会出现两种情形:一种是物质本身的性质不发生变化,而只有那些与体积密切相关的性质发生变化,如半导体电子自由程变小,磁体的磁区变小等;另一种是物质本身的性质也发生了变化,当纳米材料的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,周期性的边界条件将被破坏,材料的磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化活性及熔点等与普通晶粒相比都有很大的变化,这就是纳米材料的体积效应,亦即小尺寸效应。 表面效应:表面效应是指纳米晶粒表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。随着纳米晶粒的减小,表面积急剧増大,表面原子百分数迅速增加。由于表面原子所处的环境与内部原子不同,它们周围缺少相邻的原子,存在许多悬空键,具有不饱和性,易与其它原子相结合而稳定下来,所以,晶粒尺寸的减少,其表面积、表面能及表面结合能都迅速増大,致使它表现出很高的化学活性,极不稳定,例如金属的纳米粒子在空气中会燃烧。 宏观量子隧道效应:微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。近年来, 人们发现一些宏观量,例如微粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量以及电荷等也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统中的势垒并产生变化,称为宏观量子隧道效应。利用这个概念可以定性解释超细镍粉在低温下继续保持超顺磁性。介电限域效应:当在半导体纳米材料表面修饰某种介电常数较小的介质时,相对裸露半导体材料周围的其他介质而言,被表面修饰的纳米材料中电荷载体产生的电力线更容易穿透这层介电常数较小的包覆介质。因此,屏蔽效应减弱,同时带电粒子间的库仑作用力增强,结果增强了激子的结合能和振子强度,这就称为介电限域效应。 由于纳米微粒具有上述几种基本的物理效应,使得它们在磁、光、电和对周围环境(温、气氛、光、湿度等)敏感等方面呈现出常规材料不具备的特性。因此,

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