1、溶胶-乳液-凝胶法
溶胶-乳液-凝胶法是在溶胶凝胶法的基础上发展起来的。其主要工艺过程是利用醇铝水解,经过溶胶凝胶过程制备球形氧化铝粉体,整个水解体系比较复杂,其中溶解醇铝的辛醇占50%,乙腈溶剂占40%,分散水的辛醇和丁醇分别占9%和1%,并且用羟丙基纤维素作分散剂,得到了球形度非常好的球形氧化铝粉体。
溶胶-乳液-凝胶法由于采用了有机溶剂及表面活性剂,缺点是不利于氧化铝粉体的分离及干燥。
溶胶-乳液-凝胶法制备球形氧化铝粉体SEM图片
2、滴球法
滴球法是将氧化铝溶胶滴入到油层(通常使用石蜡、矿物油等),靠表面张力的作用形成球形的溶胶颗粒,随后溶胶颗粒在氨水溶液中凝胶化,最后将凝胶颗粒干燥,煅烧形成球形氧化铝的方法。滴球法制备的球形氧化铝主要应用于吸附剂或催化剂载体。
滴球法是对溶胶-乳液-凝胶法在工艺上的进一步改进,其优点是省去了粉体与油性试剂的分离处理。缺点是制备球形氧化铝的粒径较大,
3、均相沉淀法
均相沉淀法是指在Al2(SO4)3或NH4Al(SO4)2均相溶液中,其沉淀过程包括晶核形成、聚集长大、析出。在沉淀剂的作用下,均相溶液中的浓度降低,就会均匀地生成大量的微小晶核,最终形成的细小沉淀颗粒会均匀地分散在整个溶液当中,制备得到球形氧化铝。
需要特别注意的是:球形氧化铝粉体颗粒只有在Al2(SO4)3或NH4Al(SO4)2溶液中能够获得,而不能在Al(NO3)3或AlCl3溶液中得到,可见SO42-对形成球形颗粒起到了至关重要的作用。
均相沉淀法制备球形氧化铝SEM图
均相沉淀法优点是能够制备球形度非常好的氧化铝粉体,形貌均一,粒度分布窄。缺点是该方法局限性大,形貌形成机理尚不明确。
4、模板法
模板法是以球形原料作为过程中控制形态的试剂,产品通常空心或者是核壳结构。主要工艺过程是以聚苯乙烯微球为模板剂,用碳酸功能化的氧化铝纳米粒子包覆,再通过甲苯洗涤,制备了空心氧化铝球体。
模板法是制备空心球体的好方法。缺点是对模板剂的要求较高,制备过程步骤多,不易操作。
空心球形氧化铝的合成原理示意图
5、气溶胶分解法
气溶胶分解通常是以铝醇盐为原料,利用铝醇盐易水解和高温热解的性质,并采用相变的物理手段,将铝醇盐气化,然后与水蒸汽接触水解雾化,再经高温干燥或直接高温热解,从而实现气-液-固或气-固相的转变,最终形成球形氧化铝粉体。气溶胶分解法关键是由雾化部分和反应部分组成的复杂的实验装置。
气溶胶水解法的工艺流程图
6、喷射法
喷射法制备球形氧化铝的实质是在较短的时间内实现相的转变,利用表面张力的作用使产物球形化,根据相转变的特点又可以分为喷雾热解法、喷雾干燥法和喷射熔融法。
(1)喷雾热解法
喷雾热解法是以Al(SO4)3、Al(NO3)3和AlCl3溶液为原料,通过雾化作用形成球形液滴,经过高温热解生成球形氧化铝粉体。该方法热解过程需要900℃,耗能较大。
(2)喷雾干燥法
喷雾干燥法是先将铝盐溶液与氨水反应制成氧化铝溶胶,再将氧化铝溶胶在150-240℃下喷雾干燥,制备得到球形氧化铝粉体。
该方法相比于喷雾热解法法,优点是:可减少能量的消耗。
喷雾干燥法制备球形氧化铝粉体SEM图
(3)喷射熔融法
喷射熔融法是利用等离子焰直接将固体铝粉或氧化铝粉熔融,然后马上做退火处理,通过调节载气成分和直流电弧的功率可以控制球形化程度,并可以制备空心结构。
等离子喷雾熔融法制备球形氧化铝
http://som.web.cmu.edu/structures/S058-Al2O3_web.jpg性质: 又称γ-氧化铝(γ-aluminum oxide)。一类多孔性的氧化铝固体,具有比表面积大(约为200~600m2/g)和孔隙率大的特性。有强吸附能力和催化活性。活性氧化铝有多种晶型结构和名称。一般在氧化铝前冠以希腊字母命名(如α-、χ-、ρ-、η-、γ-等)。通常所指的“活性氧化铝”,一种含义是指活性γ-Al2O3;另一种含义则是泛指X-、η-和γ-Al2O3的混合物。随制造工艺的不同、同名称活性氧化铝的表面活性的差异极大。通常先制备水合氧化铝,经加热(459~500℃)缓慢或快速脱水都可制得。采用不同的脱水方法和煅烧温度、可得不同的活性氧化铝。用作吸附剂、干燥剂、催化剂及其载体。
一些别的参考数据看网页:
http://www.bjmj888.com/hxyhl.html
CAS number [1344-28-1]
RTECS number BD120000
ChemSpider ID 14086
Properties
Molecular formula Al2O3
Molar mass 101.9613 g/mol
Appearance white solid
Odor odorless
Density 3.95-4.1 g/cm3
Melting point 2072 °C [1]
Boiling point 2980 °C[2]
Solubility in water insoluble
Refractive index (nD) nω=1.768 - 1.772
nε=1.760 - 1.763
Birefringence 0.008
Structure
Coordination
geometry octahedral
Thermochemistry
Std enthalpy of
formation ΔfHo298 −1675.7 kJ·mol−1
Standard molar
entropy So298 50.92 J·mol−1·K−1
Hazards
MSDS External MSDS
EU classification Not listed.
NFPA 704 020
Flash point non-flammable
Supplementary data page
Structure and
properties n, εr, etc.
Thermodynamic
data Phase behaviour
Solid, liquid, gas
Spectral data UV, IR, NMR, MS
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