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球形氧化鋁的制備方法6種_蘇州中久新材料科技有限公司
2023-09-28
一、球形氧化鋁制備方法
球形氧化鋁的制備方法主要有溶膠-乳液-凝膠法、滴球法、均相沉淀法、模板法、氣溶膠分解法、噴射法等。
球形氧化鋁制備方法對(duì)比表
1、溶膠-乳液-凝膠法
溶膠-乳液-凝膠法是在溶膠凝膠法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。其主要工藝過(guò)程是利用醇鋁水解，經(jīng)過(guò)溶膠凝膠過(guò)程制備球形氧化鋁粉體，整個(gè)水解體系比較復(fù)雜，其中溶解醇鋁的辛醇占50%，乙腈溶劑占40%，分散水的辛醇和丁醇分別占9%和1%，并且用羥丙基纖維素作分散劑，得到了球形度非常好的球形氧化鋁粉體。
溶膠-乳液-凝膠法由于采用了有機(jī)溶劑及表面活性劑，缺點(diǎn)是不利于氧化鋁粉體的分離及干燥。
溶膠-乳液-凝膠法制備球形氧化鋁粉體SEM圖片
2、滴球法
滴球法是將氧化鋁溶膠滴入到油層(通常使用石蠟、礦物油等),靠表面張力的作用形成球形的溶膠顆粒，隨后溶膠顆粒在氨水溶液中凝膠化，后將凝膠顆粒干燥，煅燒形成球形氧化鋁的方法。滴球法制備的球形氧化鋁主要應(yīng)用于吸附劑或催化劑載體。
滴球法是對(duì)溶膠-乳液-凝膠法在工藝上的進(jìn)步改進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)是省去了粉體與油性試劑的分離處理。缺點(diǎn)是制備球形氧化鋁的粒徑較大。
3、均相沉淀法
均相沉淀法是指在A2(SO4)3或NH4AI(SO4)2均相溶液中，其沉淀過(guò)程包括晶核形成、聚集長(zhǎng)大、析出。在沉淀劑的作用下，均相溶液中的濃度降低，就會(huì)均勻地生成大量的微小晶核，終形成的細(xì)小沉淀顆粒會(huì)均勻地分散在整個(gè)溶液當(dāng)中,制備得到球形氧化鋁。
需要特別注意的是:球形氧化鋁粉體顆粒只有在A2(S04)3或NH4A(S04)2溶液中能夠獲得，而不能在A(NO3)3或AICI3溶液中得到，可見(jiàn)SO42-對(duì)形成球形顆粒起到了至關(guān)重要的作用。
均相沉淀法制備球形氧化鋁SEM圖
均相沉淀法優(yōu)點(diǎn)是能夠制備球形度非常好的氧化鋁粉體，形貌均一，粒度分布窄。缺點(diǎn)是該方法局限性大，形貌形成機(jī)理尚不明確。
4、模板法
模板法是以球形原料作為過(guò)程中控制形態(tài)的試劑，產(chǎn)品通?？招幕蛘呤呛藲そY(jié)構(gòu)。主要工藝過(guò)程是以聚苯乙烯微球?yàn)槟０鍎?，用碳酸功能化的氧化鋁納米粒子包覆，再通過(guò)甲苯洗滌，制備了空心氧化鋁球體。
模板法是制備空心球體的好方法。缺點(diǎn)是對(duì)模板劑的要求較高,制備過(guò)程步驟多,不易操作。
5、氣溶膠分解法
氣溶膠分解通常是以鋁醇鹽為原料，利用鋁醇鹽易水解和高溫?zé)峤獾男再|(zhì)，并采用相變的物理手段，將鋁醇鹽氣化，然后與水蒸汽接觸水解霧化，再經(jīng)高溫干燥或直接高溫?zé)峤?，從而?shí)現(xiàn)氣-液-固或氣-固相的轉(zhuǎn)變，終形成球形氧化鋁粉體。氣溶膠分解法關(guān)鍵是由霧化部分和反應(yīng)部分組成的復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置。
6、噴射法
噴射法制備球形氧化鋁的實(shí)質(zhì)是在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)相的轉(zhuǎn)變，利用表面張力的作用使產(chǎn)物球形化，根據(jù)相轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)又可以分為噴霧熱解法、噴霧干燥法和噴射熔融法。
（1）噴霧熱解法
噴霧熱解法是以Al（SO4）3、Al（NO3）3和AlCl3溶液為原料，通過(guò)霧化作用形成球形液滴，經(jīng)過(guò)高溫?zé)峤馍汕蛐窝趸X粉體。該方法熱解過(guò)程需要900℃，耗能較大。
（2）噴霧干燥法
噴霧干燥法是先將鋁鹽溶液與氨水反應(yīng)制成氧化鋁溶膠，再將氧化鋁溶膠在150-240℃下噴霧干燥，制備得到球形氧化鋁粉體。該方法相比于噴霧熱解法法，優(yōu)點(diǎn)是：可減少能量的消耗。
（3）噴射熔融法
噴射熔融法是利用等離子焰直接將固體鋁粉或氧化鋁粉熔融，然后馬上做退火處理，通過(guò)調(diào)節(jié)載氣成分和直流電弧的功率可以控制球形化程度，并可以制備空心結(jié)構(gòu)。
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