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α- Al2O3的晶型结构
γ- Al2O3具有比表面积大、吸附性能好、表面酸性良好等特点,是应用较多的活性氧化铝,可作为干燥吸附剂、精抛磨料、催化剂及催化剂载体,用于石油化工、气体干燥、汽车尾气和工业有机废气的净化处理等领域。
拟薄水铝石和薄水铝石的XRD谱图
研究认为二者之间并无截然的分界线,通常以平均晶粒大小为主要判据来划分薄水铝石和拟薄水铝石更为适宜。将平均晶粒度小于10nm的产物视为拟薄水铝石;大于50nm的产物视为薄水铝石;在10~50nm时,视为薄水铝石与拟薄水铝石的中间产物,也可以把中间产物划为拟薄水铝石。
总结来说,两者差异表现在:
(1)拟薄水铝石为无定型态物质的聚集,只有微弱的衍射峰;薄水铝石具有较好的晶体结构,衍射峰尖锐。
(2)拟薄水铝石较薄水铝石,具有较高的比表面积和较大的孔体积。拟薄水铝石的比表面积随着温度的升高逐步降低,薄水铝石的比表面积随着温度的升高先增大后减小。
制备方法简介
拟薄水铝石的制备方法
拟薄水铝石的制备方法有很多种,根据原料的来源及产品性能可分为三水铝石快脱法、铝盐中和法、醇铝法、碱法、硝酸法等。其制备工艺包括成胶、老化、洗涤、干燥和成型等过程,由于拟薄水铝石粒度较细,因而要注意掌握好沉淀、洗涤和干燥等工艺过程。国外通常采用醇铝法生产拟薄水铝石,得到的产品质量纯度高,但生产成本能耗及销售价格也相对较高。国内采用的方法多为酸法或碱法等中和法,但生产成本、产品质量和环保等问题限制了工艺的提升。目前,采用碳酸化法生产拟薄水铝石,是成本最低的工艺路线,但该方法制备的单相拟薄水铝石条件苛刻,铝酸钠溶液强度较低、成胶浓度低,成型困难,质量较差。因此,研制和开发并实现可控性能、低能耗和绿色环保、可循环利用的制备新技术、新工艺已成为拟薄水铝石能否可持续发展的关键问题。
薄水铝石的制备方法
作为氧化铝最重要的前驱体之一,薄水铝石AlOOH多采用铝盐的中和反应或铝醇盐的水解反应制得。例如:ZhangLM等以Al(NO3)3·6H2O和柠檬酸钠,在水-丙酮体系中制得空心球形薄水铝石。MaMG等采用AlCl3·6H2O为原料,在乙二醇体系中合成出由薄水铝石纳米纤维组成的束状颗粒。王晶等以AlCl3·6H2O为反应物,在乙醇-水体系中获得了由纳米棒组装成的三维海胆型薄水铝石。由铝粉直接水解法获得的粉料氢氧化铝微观形貌的不单一性决定了其晶体结构的差异,在制备高纯氧化铝的品质上通常达不到要求,把多相组成的氢氧化铝制备成纯相薄水铝石,有利于合成亚稳态γ-Al2O3,经亚稳态的过渡相,最终形成热力学稳定的α-Al2O3。水热法因其操作简单、可控性强对环境友好的优点而成为研究热点,被誉为在绿色合成道路上的最有前途的方法。