纳米氧化铝制备方法研究进展

纳米环氧材料研究

第37卷第12期无机盐工业

2005年12月INORGANICCHEMICALSINDUSTRY

9

纳米氧化铝制备方法研究进展

杜　淼,孙中溪

(济南大学化学化工学院,山东济南250022)

　　摘　要:纳米氧化铝作为一种重要的纳米材料,在陶瓷材料、催化剂载体等领域有着广泛的应用。首先介绍了纳米氧化铝的主要形态,然后分别对纳米氧化铝的3种主要的制备方法(固相法、气相法、液相法)进行说明,并着重论述了目前应用比较广泛的液相法和介孔纳米氧化铝的制备。最后,提出了一些在纳米氧化铝的制备研究中有待解决的问题。

　　关键词:纳米氧化铝;介孔材料;晶型转变

　　中图分类号:TQ133.1　　文献标识码:A　　文章编号:1006-4990(2005)12-0009-03

Recentdevelopmentinthe-alum(andmEngineering,Ji′nanUniversity,ShandongJi′nan250022,China)

　　Abstract:Asanimportantnanomaterial,nano-aluminahaswideapplicationsinmanyfields,suchascatalystsupports

andceramicmaterials.Themainmorphologiesofnano-aluminasarefirstintroduced,andthenthreemainpreparationmethodsofnano-alumina(thesolidmethod,thegasmethod,theliquidmethod)aredescribedrespectively,especiallytheliquidmethodandpreparationsofmesoporousalumina,whichareusedwidelyatpresent,areemphaticallystated.Finally,someproblemsinthepreparationofnano-aluminatobesolvedarepointedout.

　　Keywords:nanometeralumina;mesoporousmaterials;crystaltransform

1　氧化铝的分类

　　到目前为止,人们已经发现了许多氧化铝的结晶态,由于它们各自的晶型转变温度不同,氧化铝又分为低温型和高温型。已经确定的氧化铝有α,β,γ,θ,κ,η,ρ,χ等几种。其中最主要的是γ-Al2O3和α-Al2O3。氧化铝随温度不同晶型发生转化的顺序为:

　　600℃5h

2.2　气相法

2.2.1　化学气相沉积法

[3]

该方法是使AlCl3溶液在远离热力学的临界反应温度下,形成过饱和蒸汽压,与氧气反应,生成氧化铝,并自动聚成晶核;晶核在加热区不断长大,聚集成颗粒;随着气流进入低温区,颗粒长大、聚集、晶化停止,最终收集到纳米氧化铝粉体。2.2.2　激光诱导气相沉积法

[4]

无定形氧化铝

800℃5h5h

该法主要利用激光照射铝靶,使之融化产生Al2O3蒸气,冷却得到纳米Al2O3。该法具有表面清

α-Al2O3[1]

　　γ-Al2O3(θ-Al2O3,η-Al2O3)　　δ-Al2O3(θ-Al2O3,κ-Al2O3)

1000℃1100℃2h

洁、无粘结、粒度分布均匀、可精确控制等优点,产物粒径可从几纳米到几十纳米。2.2.3　等离子气相合成法

[2]

2　纳米氧化铝的制备

211　固相法

等离子气相合成法可分为直流电弧等离子体法、高频等离子体法和复合等离子体法等。直流电弧等离子体法利用电弧间产生高温,在反应气体等离子化的同时,电极熔化或蒸发;高频等离子体法能量利用率低,产物稳定性差;复合等离子体法不需电极,产物纯度、生产效率、系统稳定性都较高。

固相法是将金属铝或铝盐直接研磨或加热分解后,再经过煅烧处理,发生固相反应后直接得到纳米氧化铝的一种方法。因此,固相法工艺设备要求相对简单,产率高,成本低,环境污染小,但是最后得到

[2]

产品粒度分布不均,易发生团聚。

第1页下一页