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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。
纳米氧化铝的制备及其应用研究随着科技不断发展，纳米材料已经成为研究的热点之一。
纳米氧化铝作为一种典型的纳米材料，其制备及应用也备受关注。
本文将探讨纳米氧化铝的制备及其应用研究现状。
一、纳米氧化铝的制备1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是纳米氧化铝制备的一种常见方法。
该方法是将溶胶和凝胶相互转化制备纳米材料。
溶胶是一种均匀的溶解液体，而凝胶则是静置后，具有凝固状态的胶状物。
溶胶的制备一般使用金属有机化合物或金属盐等作为原料。
通过加入催化剂、保护剂等辅助剂，可以调节物质反应和氧化过程的速度及方向，从而制得不同质量的氧化铝材料。
2. 水热法水热法是一种简单、易操作、易于扩大生产的制备纳米氧化铝方法。
该方法主要利用水在高温高压状态下具有很强的溶解性，可以将较难溶解的物质转化为可溶物质。
在水热条件下进行反应，可以制备出具有较高结晶度、均匀粒径分布的氧化铝纳米材料。
3. 气相沉积法气相沉积法是利用高温高压下气体分解反应制备纳米氧化铝的方法。
该方法通常是通过化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）获得所需的气体和沉积材料。
通过调节反应温度、气体浓度、反应时间等工艺参数，可以制备出具有不同尺寸和形态的氧化铝纳米材料。
二、纳米氧化铝的应用1. 电子材料纳米氧化铝具有优异的电学性能，如高介电常数、低损耗、高绝缘强度等。
因此，纳米氧化铝被广泛应用于电子材料领域。
例如，纳米氧化铝可用于制备压敏电阻、介电层等电子元件。
2. 光学材料纳米氧化铝材料在光学材料中也具有广泛应用。
通过控制纳米氧化铝的粒度，可以调节其光学性质，如透过率、反射率等。
此外，纳米氧化铝还可以作为光致变色材料、高光谱材料等。
3. 磁性材料在磁性材料领域，纳米氧化铝也具有一定的应用价值。
将纳米氧化铝与磁性材料复合，可以有效改善其性能，例如提高介电常数、阻抗等。
此外，纳米氧化铝还可以作为电磁屏蔽材料等。
4. 生物医药材料近年来，纳米氧化铝在生物医药领域也得到了广泛研究。
实验二纳米氧化铝粉体的制备及使用激光粒度仪进行粒度测定（上）1 实验目的1.1 了解纳米材料的基本知识；1.2 学习纳米氧化铝的制备。
2 实验原理纳米级结构材料简称为纳米材料，是指其结构单元的尺寸介于1 nm～100 nm 范围之间。
由于它的尺寸已经接近电子的相干长度（两两电子结成库珀对的每对电子有一相关空间平均范围），它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。
并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。
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→AlO OH(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。
3 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。
材料导论班级学号姓名纳米Al2O3材料及应用进展xxx（xxxxxx学院 xxx班）摘要: 纳米Al2O3是新型的绿色环保材料，具有独特的表面效应、体积效应和量子尺寸效应，为了提高纳米Al2O3的性能，以纳米Al2O3为载体，对其进行掺杂改性已成为科学工作中探导的热点。
综述了近年来纳米Al2O3的制备方法，掺杂改性种类以及其在化工环保传感器、新能源以及光学机械加工等诸多领域中的应用: 随其制备和应用研究的不断深入，纳米Al2O3材料将在更多领域发挥更大的作用。
目前，解决均匀分散性能稳定等问题，仍然是纳米Al2O3研究的重点，探索纳米Al2O3复合材料是解决上述问题的重要手段。
关键词:纳米Al2O3;应用Abstract：Nano-Al2O3is a new type of green material, with unique surface effect, volume effect and quantum size effect. In order to improve the performance of nano- Al2O3, doping modification on the carrier of nano- Al2O3 has become a hot topic in related studies. The article summarizes the preparation methods and doping modification types of nano-Al2O3 as well as its application in such fields as chemical, environmental protection, sensor, new energy, optics and mechanical processing in recent years. As researches into its preparation and application go deeper, the nano- Al2O3 material will play a greater role in more fields. At present, how to achieve uniform dispersion and stable performance is still the focus of related studies. To this end, exploring into the nano- Al2O3 composites remains an important approach.Keyword：nano- Al2O3; adhibition1前言纳米Al2O3具有独特的表面效应，如量子尺寸效应和体积效应。
氧化铝纳米材料的制备及其应用研究氧化铝纳米材料是一种重要的纳米材料，在材料科学领域有着广泛的应用。
本文将介绍氧化铝纳米材料的制备及其应用研究。
一、氧化铝纳米材料的制备氧化铝纳米材料的制备方法多种多样，包括溶胶-凝胶法、水热法、热分解法、物理气相沉积等。
其中，溶胶-凝胶法是制备氧化铝纳米材料比较常用的一种方法。
溶胶-凝胶法是以溶胶体系中的金属离子为原料，通过加热处理，使其发生聚合和凝胶化，然后再经过干燥和煅烧等工艺得到纳米氧化铝材料。
此外，还可以通过水热法制备氧化铝纳米材料。
水热法是指将金属离子与一定量的水在高温高压条件下反应，从而形成纳米氧化铝。
二、氧化铝纳米材料的应用1. 催化剂氧化铝纳米材料在催化领域有着广泛的应用。
由于其具有高比表面积、丰富的酸碱中心等特点，可以用作催化剂的载体，提高催化剂的活性和选择性。
例如，将纳米氧化铝与贵金属复合制成催化剂，能够有效地催化苯环的加氢反应。
2. 去除水中重金属离子氧化铝纳米材料还可以用于水处理，可以去除水中的重金属离子。
研究表明，纳米氧化铝比传统的氧化铝更具有去除重金属离子的能力，因为其比表面积更大，可以更充分地与重金属离子接触。
3. 透明导电薄膜另外，氧化铝纳米材料还可以用于制备透明导电薄膜。
将氧化铝纳米材料制备成透明导电薄膜，可以用于光电显示器等领域。
4. 生物传感器最近，氧化铝纳米材料还被发现可用于生物传感器。
纳米氧化铝具有高比表面积和良好的生物相容性，可以被用作生物传感器的材料。
例如，将纳米氧化铝和生物分子复合制成生物传感器，能够实现对特定生物分子的敏感检测。
三、总结氧化铝纳米材料作为一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。
可以通过多种方法制备纳米氧化铝材料，其应用领域包括催化、水处理、透明导电薄膜和生物传感器等。
这些应用领域的发展，将进一步推动氧化铝纳米材料的制备和应用技术的发展。
纳米级氧化铝粉简介纳米级氧化铝粉是一种具有纳米级尺寸的氧化铝颗粒，具有较大的比表面积和特殊的物理和化学性质。
本文将从制备方法、表征技术、应用领域等方面对纳米级氧化铝粉进行全面、详细、完整和深入的探讨。
制备方法纳米级氧化铝粉的制备方法多种多样，常见的包括溶胶-凝胶法、气相法、水热法、燃烧法等。
下面将介绍其中几种常用的制备方法：溶胶-凝胶法1.溶解：将铝源溶解在适当的溶剂中，形成透明的溶液。
2.凝胶形成：通过加入适当的凝胶剂，使溶液逐渐变稠，形成凝胶。
3.干燥：将凝胶进行干燥处理，去除溶剂，得到氧化铝粉末。
气相法1.气相沉积：通过将铝源蒸发或分解，使其在气相条件下与氧气反应生成氧化铝颗粒。
2.沉积：将气相中的氧化铝颗粒沉积到基底上，形成氧化铝薄膜或粉末。
水热法1.溶解：将铝源溶解在适当的溶剂中，形成溶液。
2.反应：通过加热和加压，使溶液中的铝源与水反应生成氧化铝颗粒。
3.分离：将生成的氧化铝颗粒从溶液中分离出来。
燃烧法1.混合：将铝源和氧化剂混合均匀。
2.点燃：用点火器点燃混合物，使其燃烧。
3.氧化：燃烧过程中，铝源与氧气反应生成氧化铝颗粒。
表征技术对纳米级氧化铝粉进行表征可以从多个方面进行，常用的表征技术包括：扫描电子显微镜（SEM）通过扫描电子显微镜观察样品表面形貌，可以获取纳米级氧化铝粉的粒径、形状和表面结构等信息。
透射电子显微镜（TEM）通过透射电子显微镜观察样品的截面，可以获取纳米级氧化铝粉的晶体结构、晶格参数和晶体缺陷等信息。
X射线衍射（XRD）通过X射线衍射分析样品的衍射图谱，可以确定纳米级氧化铝粉的晶体相、晶格常数和晶体尺寸等信息。
比表面积测定（BET）通过比表面积测定仪测量样品的气体吸附量，可以计算出纳米级氧化铝粉的比表面积，进而评估其颗粒大小和比表面积。
应用领域纳米级氧化铝粉具有广泛的应用领域，以下列举几个常见的应用领域：催化剂纳米级氧化铝粉作为催化剂的载体，可以提高催化剂的活性和选择性，广泛应用于化学合成、环境治理、能源转化等领域。
湿化学法制备高比表面积纳米氧化铝粉体
刘祥志;朴玲钰
【期刊名称】《中国粉体工业》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】分别采用溶胶-凝胶法，超声一化学沉淀法、反相微乳液法合成了具有不同比表面积的纳未Al2O3粉体。
采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积分析仪等表征手段，分别对产物的形貌、比表面积和孔容进行了表征和对比。
纳米Al2O3粉体的比表面积为200～600m2／g（随合成方法和反应参数不同发生变化），均属γ—Al2O3，粒径均匀。
考察了不同的合成方法以及干燥方式等关键参数对产物比表面积等物理性质的影响。
结果表明，采用反相微乳液法结合真空冷冻干燥技术可以合成比表面积大于500m2／g的高比表面积纳米氧化铝粉体。
【总页数】4页(P26-29)
【作者】刘祥志;朴玲钰
【作者单位】国家纳米科学中心,北京100190
【正文语种】中文
【中图分类】TQ133.1
【相关文献】
1.高比表面积超细二氧化硅粉体的制备
2.湿化学法制备高比表面积纳米氧化铝粉体
3.真空冷冻干燥制备高比表面积纳米氧化铝
4.溶胶-凝胶法制备高比表面积的纳米
氧化铝及其对过渡金属离子吸附行为的研究5.转相法制备高比表面积纳米
Fe_3O_4磁性粉体
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纳米氧化铝粉体的制备与应用进展
纳米氧化铝粉体尺寸介于1-100nm之间，20世纪80年代中期
H.Gleiter等首次制得，随后经过广泛研究，对纳米氧化铝的认识不断加深，发现它除了具有纳米效应外，还具有表面积非常大、表面张力极大、颗粒间的结合力非常大、对光有强烈的吸收能力、熔点低、化学活性强，易发生化学反应、低温时几乎没有热的绝缘性等特性。
图一纳米氧化铝SEM图
氧化铝存在多种晶型，不同晶型的纳米氧化铝还具有各自的特点和应用领域。
纳米γ-Al2O3比表面积大、活性高，可以显著提高催化效果，广泛用于高效催化领域，国内外已被广泛用作汽车尾气催化剂、石油炼制催化剂、加氢和加氢脱硫催化剂等的载体；β-Al2O3具有快离子导电性能，烧结体可以用于制备电池；α-Al2O3可以制备高强度、高硬度、高韧性、高机械强度的陶瓷件，如切削工具、模具、磨料等。
图二α-Al2O3晶体结构
纳米氧化铝由于表面效应、量子尺寸效应、体积效应、宏观量子隧道效应的作用而具有良好的热学、光学、电学、磁学以及化学方面的性质，因此它被广泛用于传统产业（轻工、化工、建材等）以及新材料、微电子、宇航工业等高科技领域，如下表所列，随着科学技术的迅猛发展，纳米氧化铝的应用领域会得到更大地拓宽，市场需求量也会日益增大，应用前景非常广阔。
表一钠米氧化铝的应用
图三纳米氧化铝的应用。
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 no f A l u m i n a N a n o p o w d e rH 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 sc h e m i c a l i nd u s t r y ,ce 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 sof a l u m i n an 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 dav 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 hp 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 n1 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:2006-03-142 纳米氧化铝粉体的制备方法高纯纳米氧化铝粉体的制备方法有很多,大致可分为固相法、液相法、气相法等。
各种方法都有其一定优势,但是也存在不足,因此一般根据实际产品要求来选择不同的制备方法。
2.1 机械化学法[3]机械化学法是将铝粉与其他金属氧化物在球磨条件下进行固相反应生成氧化铝粉末。
J .M .W u [3]通过对Z n O 和铝进行球磨,使得Z n O 和铝发生固相反应,并使Z n O 被还原成Z n ,铝被氧化成A l 2O 3,以此得到10～50n m 的无定形氧化铝粒子。
这种反应所需要的温度要远低于燃烧反应,可以在较低的温度环境下控制反应逐步进行,因而可应用于抗腐蚀、抗磨涂层以及金属模板复合物增强材料的制备中。
2.2 等离子体法[4,5]等离子体法主要通过加热气体使之变为等离子气体,进而在等离子气体气氛下使铝盐与空气发生反应,最后骤冷产物凝聚成微小的颗粒,生成的氧化铝产物可以在反应容器的壁上收集。
等离子体法主要优点在于等离子的高温和反应的高焓可以使不易反应的物质反应。
另外,骤冷步骤促进均匀成核,有利于形成纳米粒子。
A n a n t h a p a d m a n a b h a n [4]等使用热等离子法,使用氩气和氮气作为等离子气体,使受压空气和铝粉发生反应,制备了粒度分布几个到30n m 的γ-A l 2O 3粉体。
2.3 溶胶凝胶法[6,7]溶胶凝胶法采用有机醇盐或者无机盐在液相中均匀分布成溶胶,然后加入水使之发生反应,在一定温度和p H 值等条件下生成凝胶。
待凝胶干燥后,在不同温度下煅烧而得到所需粉体。
其水解、聚合过程中发生的反应为:水解 A l (O R )3+x H 2O※x A l (O H )x (O R )3-x +x R O H ⑴ 聚合 A l -O H +H O-A l ※A l -O-A l +H 2O⑵ 或 A l -O R+H O-A l ※A l -O-A l +R O H⑶ 溶胶凝胶法的优点是在常温下进行反应,反应条件可控。
但成本高,有一定的环境污染。
2.4 沉淀法[8]A l (O H )3是两性氧化物,可以通过调节酸碱度来促使存在于溶液中的A l 3+反应生成A l (O H )3沉淀。
对一些可溶性铝盐,如A l C l 3,A l (N O 3)3等,可通过加入碱性物质调整溶液p H 值来产生A l (O H )3沉淀。
再通过对A l (O H )3热处理可以得到氧化铝。
这种制备工艺较为简单、生产成本低,但是粒子尺寸不易控制,需要使用其他方法来加以辅助改进。
2.5 硫酸铝铵热解法[9]硫酸铝铵热解法是把硫酸铝铵加热分解,得到氧化铝粉体的制备方法。
有报道[9]通过聚乙二醇改性可以制得平均粒径25n m 的α-A l 2O 3。
硫酸铝铵热解法可以运用于大规模生产,但是反应中出现S O 2等有害气体而会引起环境污染。
2N H 4A l (S O 4)2·12H 2O※A l 2O 3+2N H 3+4S O 2+13H 2O⑷ 2.6 碳酸铝铵热解法[10,11]该法先把硫酸铝铵加入碳酸氢铵使之反应转化为碱式碳酸铝铵,再把高纯的碱式碳酸铝铵加热分解,粉体再经过转相和粉碎,得到高纯超细氧化铝粉体。
该法其实是对硫酸铝铵热解中硫酸铝铵分解排放出有害气体S O 2的情况而做的改良。
该法的关键是得到高纯的碱式碳酸铝铵。
如李江[10]等利用均相沉淀法首先制备了前驱物N H 4A l (O H )C O 3,而后再加热分解N H 4A l (O H )C O 3得到A l 2O 3纳米粒子。
Zh o n g j u n L i [11]采用碳酸铝铵热解法得到40～50n m 的α-A l 2O 3,并且在1450℃下就使氧化铝烧结,大大降低了烧结温度。
2.7 醇盐水解法[12,13]醇盐水解法是通过醇盐在水中分解来获得所需产物的方法。
醇盐水解法是制备各种超细氧化物粉末的方法之一。
一般来说,金属醇盐溶于有机溶剂,且遇水极易分解成相应的氧化物或是水合氧化物。
通过调整·49· 第34卷第5期 玻璃与搪瓷 溶液体系的各种参数和表面活性剂,可得到不同形貌以及不同粒径分布的纳米粒子[12,13]。
用醇盐水解法制备A l 2O 3会因条件不同而得到不同的产物,既可获得Al O (O H )非晶质及晶体粉末,也可获得透明的溶胶。
通常使用乙醇或异丙醇为溶剂,由于醇盐水解产物种类与溶剂相同,因此可重复利用而降低生产成本[13]。
3 近年来的一些新型制备工艺研究上述的纳米氧化铝制备工艺中,有一些已经投入到实际生产之中,但仍或多或少存在着一些缺点。
例如硫酸铝铵法会产生有害气体;溶胶凝胶法虽然能制备高品质的氧化铝粉体,但工艺复杂,原料较昂贵,不利于规模生产。
由于市场对纳米氧化铝的需求,尤其是对高品质纳米氧化铝的需求急剧增加,因此近年来国内外仍在不断寻找新的制备方法或是改进已有的制备工艺。
3.1 溶胶凝胶法的改进[14,15]溶胶凝胶法制备氧化铝粉体有其自身的缺点。
如使用铝盐(例如A l C l 3)作为原料,则在反应过程以及后期的煅烧过程中可能产生腐蚀性气体。
而如果采用有机醇盐的话,则将面临原料的昂贵成本和因较强活性而不易储存等问题。
为了解决上述问题,T h i r u c h i t r a m b a l a m a 等[14]利用直接水解金属铝,并且通过超声波振荡等方法分散产物成为溶胶,而后蒸干水分形成一水软铝石(勃姆石)凝胶。
最终只需在1000℃煅烧1h 就得到了α-A l 2O 3,这比直接煅烧一水软铝石生成α-A l 2O 3所需的1200℃降低了很多。
由于纳米粒子有较高的比表面能,所以很容易团聚。
在液相法中均匀分散的纳米尺度粒子会因为在空气中干燥而形成团聚。
所以需要用特别的干燥方法来消除气液界面,从而减少团聚的发生。
陈海阳等[15]利用溶胶凝胶法与超临界干燥相结合的方法制备纳米氧化铝粉体,通过超临界干燥使得分散均匀的水合氧化铝溶胶在干燥过程中不易发生团聚。
采用超临界干燥法可以得到大比表面、大平均孔径和高孔容的氧化铝超细粒子,氧化铝超细粒子的外形为纤维状粒子,长100n m 、直径10n m 左右,粒子分布比较均匀。
