纳米三氧化二铝

关于催化剂三氧化二铝的简单概述摘要本文主要简述三氧化二铝的催化原理和他的结构、组成。

简述其制备的方法和表征以及其使用情况。

总的说来，三氧化二铝的制备分别有以下几中方法：碱法生产三氧化二铝；酸法生产三氧化二铝；电热法生产三氧化二铝。

三氧化二铝的性质，包括比表面积、孔结构、晶体结构和形貌等，主要由其制备方法决定.。

氧化铝包括了α型氧化铝和γ氧化铝关键词三氧化二铝，催化原理，制备，表征，球花型介孔A12O3，X-射线衍射(XRD)，Pt/A12O3的制备一组成1 活性组分:三氧化二铝 2载体:负载型催化剂 3助催化剂: α-A12O3，γ- A12O3二结构在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，铝离子对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心三催化原理具有良好的孔径分布、较大的孔容和比表面积以及多种晶型的不同性能四制备（l）碱法生产A12O3碱法的基本原理是使矿石中的A12O3与碱在一定条件下生成铝酸钠进入溶液，从而与二氧化硅和氧化铁等杂质分离，然后再使纯净的铝酸钠溶液分解析出Al(oH)3，经高温锻烧制得成品A12O3。

碱法生产A12O3又可分为拜耳法、烧结法、联合法。

（2）酸法生产A1203酸法是用适当的无机酸处理矿石使产生的相应铝盐(如AIC13、 A12(S04)3、Al 州03)3)进入溶液中，矿石中的氧化硅不与酸作用而残留于渣中;将铝盐进一步净化除铁后，使之分解得到Ab03。

该法需要昂贵的耐酸设备，且所使用的酸回收十分困难，所以难以用于大规模的工业化生产（3）电热法生产A12O3电热法用来处理高铁铝矿，将矿与炭还原剂配成炉料在电弧炉内高温(2000℃)下进行还原熔炼，矿石中的氧化硅和氧化铁被还原成硅铁合金，而A12O3则呈熔状态的铝酸钙渣上浮，由于比重不同而分层，所得A12O3:渣再用碱法处理，从中提取A12O3，所得硅铁合金为成品，目前还处于研究阶段。

（4） Pt/A12O3的制备:利用上述合成的介孔A12O3为载体，以浓度为7.72x10—2mol/L的H_2PtC1_6溶液为R前驱体，采用“等体积浸渍法”制备Pt/Al_2O_3催化剂。

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 OFCHEMICAL TECHNOLOGY2008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]。

第一章纳米Al2O3的一般物理化学特性Al2O3在地壳中含量非常丰富的一种氧化物。

Al2O3有许多同质异晶体，根据研究报道的变种有10多种，主要有3种：α-Al2O3 、β-Al2O3 、γ-Al2O3其中α-Al2O3是最稳定的一种无色晶体粉末，具有比表面大、熔点高、热稳定性极好、硬度高、吸水率极好、电绝缘性能好和耐酸碱腐蚀等许多优点，所以此类粉体广泛应用于各种氧化铝陶瓷的制备[4]；γ-Al2O3是在400℃到800℃内由水合氧化铝脱水形成，不溶于水，能溶于酸或碱，强热至1273K，经一定保温时间能转变为α-Al2O3[2]；热处理工艺参数对三氧化铝粒子颗粒特性的影响由强到弱：煅烧温度、水合氧化铝在300℃分解温度点的保温时间、在煅烧温度点的保温时间；通过控制其热处理工艺参数，可获得尺寸范围大小均匀、分散性好的球形γ-Al2O3[5]；γ-Al2O3具有强的吸附能力和催化活性，所以其一般又叫活性氧化铝，它属于立方面心紧密堆积构型，四角晶系，与尖晶石结构十分相似。

纳米三氧化二铝纳米三氧化二铝（NanometerAluminumOxide，简称n-Al2O3）是一种具有微米尺度的由不饱和的氧化铝制成的纳米级结构，目前已经成为材料领域最热门的研究课题之一。

它因其独特的性能而被广泛应用于电子材料、电子显示器和生物材料方面。

纳米三氧化二铝是一种具有优良力学性能和高热稳定性的高熔点电子材料。

凭借其优良性能，它可用于制造固体空气电极，具有优良的气体催化和气体敏感性的氧化物液体电极，改正电容器和变压器以及柔性电子芯片。

此外，它还可以作为高熔点电子膜材料，用于制备电容式和变压式传感器，以及超导电容器和光学结构。

纳米三氧化二铝在电子显示器中的应用也越来越多。

它可用于制备LCD屏的背光模块，通过其高折射率和高色散性来改善LCD屏的视觉效果和色彩表现，使其更加贴近真实世界。

此外，它还可以用于制备包括OLED，可见光LED和中红外波段LED在内的多种应用，进一步提升显示器的品质，最终实现全新的视觉体验。

此外，纳米三氧化二铝还可以被用来制造高精度的生物医药传感器和芯片，广泛应用于生物医学研究和诊断检查中。

由于它具有优良的抗腐蚀性、热稳定性和电学特性，抗脱水剂、抗热和高温稳定性等长期可靠性，可以非常精确地反映、识别和显示多组分生物液体中的诊断物质，并且不受外界条件的影响。

纳米三氧化二铝具有独特的抗腐蚀性能，这使得它成为一种有效的薄膜材料，可以用于制造功能强大的抗腐蚀涂料。

纳米三氧化二铝的抗腐蚀性能强于传统的氧化铝，可以有效地防止腐蚀环境中的腐蚀产物的形成，从而改善涂料的抗腐蚀性。

此外，它还具有优良的抗湿性、耐氯以及高热稳定性等特性，可以防止涂料中的脆性、老化和氧化等质量问题出现。

从以上内容可以看出，纳米三氧化二铝具有独特的性能，可以广泛用于电子材料、电子显示器和生物材料方面。

它不仅能够提升产品品质，改善用户体验，还能有效防止腐蚀环境中的腐蚀产物的形成，改善涂料的抗腐蚀性。

未来，纳米三氧化二铝将在材料研究和应用中发挥更大的作用，为实现节能环保的用途创造更多可能性。

三氧化二铝99.99%，99.999%CAS#：1344-28-1高纯纳米氧化铝，别名：纳米三氧化二铝，分子式：Al2O3 ，分子量：101.96熔点：2050℃，沸点：2980℃高纯a相纳米氧化铝晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好，可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷产品的补强增韧，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。

由于纳米三氧化二铝也是性能优异的远红外发射材料，作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。

此外，α相氧化铝电阻率高，具有良好的绝缘性能，可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。

高纯纳米氧化铝应用：1，涂料，橡胶，塑料耐磨增硬剂：添加10-20%的纳米氧化铝VK-L30S，制得的涂料能大大提高涂层耐磨性，抗刮擦性能，比传统的涂料耐磨性提高2~5倍。

涂料里面加了纳米氧化铝以后，能在油漆表面形成一层非常细密、均匀且非常坚硬的网状结构，保护着下面的聚合物漆层不受损坏，纳米油漆的防刻划性能比原来的油漆提高了3倍，广泛用于汽车油漆等。

添加纳米三氧化二铝，能显著提高涂料的硬度，添加20%左右可以达到6-7H。

不影响涂层的透明度。

适合体系：油性丙烯酸树脂，油性聚氨酯，石油树脂，不饱和树脂，2，a相高纯纳米氧化铝能降低陶瓷的烧结温度，提高致密度：加入10%~15%的高纯纳米氧化铝（VK-L30），促进了烧结活性，普通氧化铝陶瓷可以降低烧结温度70-150度。

同时还可以减少氧化铝陶瓷的气孔率，提高体积密度。

3，a相球型高纯纳米氧化铝还是优异的导热填料：a相高纯纳米球型氧化铝，颗粒形貌为球型，颗粒分布均匀，平均粒径0.5um，吸油值低，分散性好，广泛用于导热塑料，导热橡胶，导热胶黏剂等，,根据不同的填充量，导热系数可以达到3-10W/mk之间。

尤其是用于白色塑料里面，不会影响塑料的颜色，还能提高产品的白度。

4，锂电池隔膜涂层材料：高纯纳米氧化铝作为陶瓷涂层涂到锂电池正负极间隔膜上，起到耐热，耐高温，绝缘的作用，从而可以防止动力电池因温度过高，隔膜熔化而短路。

三氧化二铝材料在氧化铝陶瓷电路板中的作用市场上对陶瓷板的需求还是很高的，是因为陶瓷PCB板本身材料的性能决定的。

陶瓷电路板之所以绝缘性好，熔点高，抗腐蚀是因为氧化三二陶瓷基材的缘故。

今天就讲一下三氧化二铝材料在氧化铝陶瓷电路板中的作用。

纳米材料三氧化二铝在陶瓷板的应用传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。

纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。

如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性，而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶瓷。

纳米技术的广义范围可包括纳米材料技术及纳米加工技术、纳米测量技术、纳米应用技术等方面。

晶瑞新材料在纳米材料领域有这丰富的经验，其中纳米材料技术着重于纳米功能性材料的生产（超微粉、镀膜、纳米改性材料等），性能检测技术（化学组成、微结构、表面形态、物、化、电、磁、热及光学等性能）。

纳米加工技术包含精密加工技术（能量束加工等）及扫描探针技术。

【纳米材料三氧化二铝在陶瓷板的应用】传统的陶瓷材料中晶粒不易滑动，材料质脆，烧结温度高。

纳米陶瓷的晶粒尺寸小，晶粒容易在其他晶粒上运动，因此，纳米陶瓷材料具有极高的强度和高韧性以及良好的延展性，这些特性使纳米陶瓷材料可在常温或次高温下进行冷加工。

如果在次高温下将纳米陶瓷颗粒加工成形，然后做表面退火处理，就可以使纳米材料成为一种表面保持常规陶瓷材料的硬度和化学稳定性，而内部仍具有纳米材料的延展性的高性能陶瓷。

氧化铝陶瓷（alumina ceramics）是一种以α-Al2O3（VK-L30）为主晶相的陶瓷材料，由于α-Al2O3具有熔点高，硬度大，耐化学腐蚀，优良的介电性，是氧化铝各种形态中最稳定的晶型，也是自然界中惟一存在的氧化铝的晶型。

纳米三氧化二铝在陶瓷领域上的发展纳米三氧化二铝在陶瓷领域上的发展摘要：为了探索纳米三氧化二铝在陶瓷领域上的应用。

查阅大量的期刊和文献，得出了纳米三氧化二铝在陶瓷领域发挥了巨大的作用，具有非常大的发展前景。

纳米三氧化二铝，陶瓷粉粒径分布均匀，电阻率高，具有良好的绝缘性能，广泛用于塑料，橡胶，陶瓷，涂料等绝缘性能要求高的领域。

主要综述了纳米三氧化二铝的主要制备方法，包括：化学沉淀法、无压烧结法、溶胶一凝胶法。

同时，也介绍了纳米三氧化二铝的特殊结构性能，在陶瓷领域发挥的作用，其性能包括：Al203／TiC纳米陶瓷刀具材料的抗热震性能、纳米Ni-Al2O3金属陶瓷粉末热压致密化、Al2O3系纳米陶瓷抗拉强度、Al2O3系纳米陶瓷韧性。

通过以上资料的查询，得出纳米三氧化二铝在陶瓷领域具有非常好的发展前景的结论。

关键字:纳米；三氧化二铝；陶瓷；应用Abstract: in order to explore the nano 3 oxidation 2 aluminium in ceramic field application. Access to a lot of periodicals and literature, it is concluded that the nano 3 oxidation 2 aluminium in ceramic field played a huge role, has the very big prospects for development. Nano 3 oxidation 2 aluminium, ceramic powder with uniform paricle size distribution, resistance rate is high, has the good insulation performance, is widely used in plastic, rubber, ceramics, paint the insulation performance of the high demand on the field. The paper mainly describes the main preparation methods of nanometer 3 oxidation 2 aluminium, including chemical precipitation, pressureless sintering process, sol a gel method. At the same time, also introduces the nano 3 oxidation 2 aluminium special structure performance, in ceramic field play a role, its performance include: Al203 / TiC nanostructured ceramic cutting tool material thermal shock performance, nano Ni - Al2O3 metal ceramic powder extrusion densification, Al2O3 system nanostructured ceramic tensile strength, Al2O3 system nanostructured ceramic toughness. Through the above information query, it is concluded that nano 3 oxidation 2 aluminium in ceramic field has very good prospects for development of the conclusion.Key words: nano; 3 oxidation 2 aluminium; Ceramic; application陶瓷是人类最早使用的材料之一，在人类发展史上起着重要的作用。

三氧化二铝用途
三氧化二铝是一种重要的化合物，在许多行业中都有广泛的应用。

以下是一些主要的用途：
1. 阻燃剂：由于三氧化二铝的化学性质能够与燃料反应，从而减缓或防止火灾，因此它被广泛用作阻燃剂。

在建筑、电子、航空航天和汽车等行业中，三氧化二铝被添加到防火材料中，以提高其防火性能。

2. 催化剂和催化剂载体：活性氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体材料，有很大的表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等，所以广泛地被用作化学反应的催化剂和催化剂载体。

在石油化工和化肥工业中，活性氧化铝是主要的工业活性氧化铝产品之一，用于气体和液体的干燥、气体净化的吸附、饮水除氟、工业污水的颜色和气味消除等。

3. 涂层：在电子行业中，三氧化二铝被用作电路板和电子设备的防火涂层。

此外，三氧化二铝还可用于制造陶瓷、玻璃、耐火材料等。

需要注意的是，三氧化二铝对人体有一定的危害，因此在与它接触时应采取适当的防护措施。

燃烧合成法制备α型纳米三氧化二铝粉体的方法1. 燃烧合成法是一种常用的制备纳米材料的方法之一，通过选择适当的反应物和调节反应条件，可以合成高纯度的α型纳米三氧化二铝粉体。

2. 选择合适的铝源和氧化剂作为反应物。

常用的铝源包括氧化铝粉、铝粉等，氧化剂可以选择硝酸铵、过氧化氢等。

3. 将铝源和氧化剂按一定的摩尔比放入反应容器中，并搅拌均匀。

可以加入一定的表面活性剂或缓冲剂来调节反应的速度和粒径分布。

4. 接下来，将反应容器放置在预热的炉子中，升温至适当的温度。

燃烧合成的温度通常在500-1000摄氏度之间，具体温度根据反应体系和所需纳米粒径决定。

5. 在升温过程中，反应容器中的反应物将发生剧烈燃烧反应，生成大量的高温气体和灼热的火焰。

由于反应速度很快，整个反应过程通常在几分钟之内完成。

6. 在燃烧反应进行的反应容器中的气体和颗粒会迅速冷却并沉积，形成纳米粒径的α型三氧化二铝粉体。

7. 燃烧合成法制备的α型三氧化二铝粉体具有高纯度、细小的颗粒和良好的分散性，可以用于制备陶瓷、涂料、催化剂等领域。

8. 为了得到更精确的纳米粒径和更好的产品性能，可以通过调节反应温度、气氛和添加剂等方法进行优化。

9. 反应温度的选择与所需的纳米粒径有直接关系。

较低的温度通常会生成较大的颗粒，而较高的温度则有可能导致过烧或粒子聚集。

10. 气氛的选择也是影响产品性能的重要因素。

氧气氛可以促进氧化反应的进行，产生更纯净的三氧化二铝产品。

11. 添加剂的选用可以改变反应物的物理和化学性质，从而对产品粒径和形貌产生影响。

12. 除了以上常见的方法，还可以考虑采用超声波处理、机械激发等手段来促进反应过程和改善产品性能。

13. 燃烧合成法制备α型纳米三氧化二铝粉体的优点在于简单快捷、成本低廉和易于实现工业化生产，但也存在一些挑战和难点。

14. 由于反应速度很快，控制反应过程和产品粒径分布可能较为困难。

需要对反应条件进行精确的控制和调节。

纳米氧化铝市场调研报告纳米氧化铝是近年发展较快的一种极为重要的工业原料，外观为白色微细结晶粉末，无毒、无味、纯度高，粒子尺寸为30nm。

极细晶粒具有明显的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应，在光学、陶瓷、电子、力学、化工、塑料、油漆、涂料、油墨等方面具有特异功能及重要应用价值，是21世纪的重要新材料。

[1]一、纳米氧化铝概况1.1. 纳米氧化铝的概况及理化性质[2]中文名：纳米氧化铝英文名：Aluminium oxide，nanometer别名：纳米三氧化二铝分子式：Al2O3分子量：101.96氧化铝是白色晶状粉末，已经证实氧化铝有α、β、γ、δ、η、θ、κ和χ等十一种晶体。

不同的制备方法及工艺条件可获得不同结构的纳米氧化铝：χ、β、η和γ型氧化铝，其特点是多孔性，高分散、高活性，属活性氧化铝；κ、δ、θ型氧化铝；α-Al2O3，其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝，几乎没有催化活性；β-Al2O3、γ-Al2O3的比表面较大，孔隙率高、耐热性强，成型性好，具有较强的表面酸性和一定的表面碱性，被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。

1.2.纳米氧化铝的包装及贮存外包装为纸箱或纸桶，内包装为聚乙烯薄膜袋，净重5/10/25Kg。

密封储存在阴凉、干燥、通风良好的地方。

避免阳光直射。

1.3.纳米氧化铝的用途。

[3]（1）、透明陶瓷：高压钠灯灯管、EP-ROM窗口。

（2）、化妆品填料。

（3）、单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石。

（4）、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。

（5）、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。

（6）、涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料。

（7）、气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料。

（8）、催化剂、催化载体、分析试剂。

（9）、宇航飞机机翼前缘。

二、纳米氧化铝的生产方法2.1. 溶胶—凝胶法[4]2.1.1.合成概述以异丙醇铝(Al (C3H7O) 3) 为原料,利用有机盐异丙醇铝水解、缩聚,使其在一定的条件下形成溶胶,并由此转化成凝胶、干凝胶,随后将干凝胶在一定温度下进行热处理1 h ,得到所需产物的粉末.XRD 分析结果也表明，溶胶—凝胶法所获得的干凝胶在1 200 ℃的温度下可以完全转化为α- Al 2O 3纳米颗粒,所制备的纳米α- Al 2O 3具有较为理想的晶体结构类型。