实验2-纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析
纳米氧化铝制备
纳米氧化铝制备引言纳米材料具有独特的物理、化学和生物学性质，因此在许多领域都有广泛的应用。
纳米氧化铝是一种重要的纳米材料，具有优异的热稳定性、化学稳定性和物理性能。
本文将探讨纳米氧化铝的制备方法和应用。
制备方法1.真空热蒸发法–通过将铝金属加热到高温，使其蒸发后冷凝成纳米颗粒。
–优点：制备工艺简单、经济实用。
–缺点：得到的纳米氧化铝颗粒分散性差，易形成团聚体。
2.气相沉积法–通过将氢氧化铝前驱体在高温气相条件下分解成纳米氧化铝。
–优点：纳米颗粒大小可控，分散性和纯度较高。
–缺点：设备成本较高，操作复杂。
3.溶胶-凝胶法–将金属有机化合物或无机金属盐在溶液中溶解，形成溶胶。
–经过凝胶处理，使溶胶变为凝胶，然后加热使凝胶转变为纳米氧化铝。
–优点：可控制纳米颗粒的尺寸和形貌。
–缺点：制备过程复杂，涉及多个步骤。
4.水热法–在高温高压的水热条件下，将铝盐和碱反应生成氢氧化铝。
–再将氢氧化铝加热转化成纳米氧化铝。
–优点：制备简单、成本低。
–缺点：纳米颗粒易团聚。
优化制备条件1.温度控制–不同制备方法对温度的要求不同，需要根据具体方法进行调节。
–过高或过低的温度都可能导致纳米颗粒的不均匀形成或团聚。
2.pH值调节–水热法和溶胶-凝胶法中，酸碱度对纳米氧化铝的形貌和尺寸有影响。
–合适的pH值能够控制纳米颗粒的均匀生长。
3.前驱体浓度–在溶胶-凝胶法中，前驱体浓度对纳米颗粒的尺寸具有一定影响。
–较低的前驱体浓度可能导致纳米颗粒的过小。
4.添加剂–在溶胶-凝胶法和水热法中，添加适量的表面活性剂或稳定剂可改善纳米颗粒的分散性。
–添加剂可防止纳米颗粒的团聚，提高制备效果。
应用前景1.催化剂支撑材料–纳米氧化铝具有高比表面积和孔隙体积，是理想的催化剂支撑材料。
–可应用于汽车尾气净化、有机物催化转化等领域。
2.纳米复合材料–将纳米氧化铝与其他材料制备成纳米复合材料。
–可应用于防腐蚀涂料、导电材料等领域。
3.生物医学领域–纳米氧化铝具有良好的生物相容性和生物降解性。
纳米氧化铝的制备
纳米氧化铝的制备摘要：氧化铝是一种传统的无机非金属材料，它具有高强度、高硬度、耐磨性、抗腐蚀性等，因而被广泛地应用于冶金、化工等领域。
纳米氧化铝是白色晶状粉末，具有α、β、γ、δ、η、θ、κ和χ等十一种晶体，兼具氧化铝和纳米材料的特性，所以具有良好的光、电、磁、热、机械等性质，被广泛地应用在催化剂及其载体、陶瓷、光学材料、微电子等领域关键词：氧化铝；传统；无机非金属材料二、纳米Al2O3制备纳米氧化铝的合成方法主要包括固相法、气相法和液相法，根据实际生产中的不同需求，可以采用不同的制备方法。
李磊[1]采用模板法合成纳米球形氧化铝，研究发现化铝的结构和形貌受到实验条件、实验材料的混合比等因素的重要影响。
当阿拉伯胶粉单独作为模板时，球形氧化铝颗粒化程度较高，并且平均孔径约为3.6nm和8.5nm，但孔径集中较小，较大的孔径分布较宽。
当以阿拉伯胶粉和P123为模板时，制得的氧化铝形貌更好，粒度更均匀，分散性更好，平均孔径约13.1nm，表明加入P123对氧化铝的制备起促进作用。
唐浩林[2.]等人，采用溶胶等离子喷射合成法制备纳米氧化铝，这一方法考虑了氢氧化铝溶胶和等离子焰的特殊化学性能，成功合成了均匀分布、平均粒径为20nm、完全结晶的纳米材料，制备过程中因为采用了二次焙烧，所以材料的团聚现象并不明显。
杜三明[3]等人采用大气等离子喷涂制备了微米和纳米Al2O3纳米涂层，对比了两种陶瓷涂层的组织、力学及摩擦磨损行为。
研究发现与微米Al2O3涂层相比，纳米Al2O3涂层颗粒之间的结合更紧密，从而大大提高了结合强度和硬度。
纳米Al2O3涂层的摩擦系数低，且波动幅度更稳定，表面光滑，磨损率低，具有较好的耐磨性，具有良好的机械性能和耐磨性。
马爱珍[4]等人首先采用反应烧结法制备了 Al2TiO5 基复合材料，基于此，添加造孔剂PMMA，制备的微球呈规则的孔形形态，且分布均匀。
微球中PMMA的添加量和大小不会影响烧结产品的相组成。
纳米氧化铝的制备及其应用研究
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。
纳米氧化铝粉体的制备方法和应用研究甄选范文
纳米氧化铝粉体的制备方法和应用研究（材料复合新技术国家重点实验室武汉430070）摘要：纳米氧化铝是一种新型的功能材料之一，具有广阔的应用前景和发展潜力。
其制备方法可归纳为三大类：固相法、液相法和气相法。
本文介绍了各种制备方法的工艺过程和各自的优缺点，阐述了纳米氧化铝的应用领域，并指出了纳米氧化铝存在的问题及今后应进一步开展的若干工作。
关键词：纳米氮化铝；固相法；液相法；气相法The research of preparation method and application of nanometer alumina powder (State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, Wuhan, 43007) Abstract：Nanometer alumina is one of a kind of new functional materials, has a broad application prospects and development potential. The preparation method can be divided into three categories: solid phase method, liquid phase method and gas phase method. Various preparation methods and their respective advantages and disadvantages are introduced in this process .It also expounds the application field of nano alumina and points out the existing problems and some work should be further developed in the future.Key words: nanometer alumina; solid phase method; liquid phase method; gas phase method引言纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100nm)或由它们作为结构单元构成的材料。
上海师范大学综合实验复习
综合实验2复习资料整理实验一：电解聚合法合成导电高分子及性能研究实验原理：聚苯胺随氧化程度的不同呈现出不同的颜色。
完全还原的聚苯胺，不导电，为白色；经部分氧化掺杂，得到Emeraldine 碱，蓝色，不导电；再经酸掺杂，得到Emeraldine 盐，绿色，导电；如果Emeraldine 碱完全氧化，则得到Pernigraniline 碱，不能导电。
一般认为当p ϕ∆为55/n 至65/n mV 时，该电极反应是可逆过程。
可逆电流峰的p ϕ与电压扫描速率ν无关，且1/2pc pa i i ν=∝。
对于部分可逆(也称准可逆)电极过程来说，59/p nϕ∆> mV ，且随ν的增大而变大，/pc pa i i 可能大于1，也可能小于或等于1，pc i 、pa i 仍正比于1/2ν。
思考题：1. 为什么恒电位聚合后的绿色聚苯胺具有导电性？答：聚苯胺随氧化程度不同呈现出不同的颜色。
经部分氧化掺杂，再经酸掺杂后，得聚苯胺盐，呈绿色。
聚苯胺的形成是通过阳极偶合机理完成的，在酸性条件下，聚苯胺链具有导电性，保证了电子能通过聚苯胺链传导至阳极，使链增长继续，最后生成聚合物。
2. 为什么说聚苯胺电极过程是电化学可逆的？答：因为实验中得到的循环伏安极化曲线中有氧化峰和还原峰，而且两者图形大致对称，所以可以判断聚苯胺电极过程是电化学可逆的。
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）思考题：1.聚乙二醇（PEG）的作用？其聚合度对纳米氧化铝粒径的影响？答：聚乙二醇在溶液中易与氢氧化铝胶粒表面形成氢键，所以聚乙二醇比较容易的吸附于胶粒表面，形成一层保护膜，包围胶体粒子。
保护膜具有一定厚度，会存在空间位阻效应，故可以有效的抑制胶体粒子的团聚，使胶粒能稳定的分散在溶液中。
聚乙二醇的聚合度越小，说明链长越短，得到的胶粒半径较小。
聚合度越大，链长越长，得到的胶粒半径越大，但过长的链长容易互相缠绕，不利于胶粒的分散。
纳米级氧化铝粉
纳米级氧化铝粉纳米级氧化铝粉是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它具有高比表面积、高化学稳定性、高热稳定性、高硬度和高抗腐蚀性等优良性能，因此在领域中得到了广泛的应用。
本文将从氧化铝粉的制备、性能和应用等方面进行探讨。
一、氧化铝粉的制备氧化铝粉的制备方法主要有物理法、化学法和生物法三种。
其中，物理法主要包括气相法、溶胶-凝胶法、机械法和电化学法等；化学法主要包括水热法、水解法、共沉淀法和微乳液法等；生物法主要包括微生物法和植物法等。
二、氧化铝粉的性能氧化铝粉具有以下优良性能：1.高比表面积：氧化铝粉的比表面积很大，可以达到100-300m2/g，因此具有很强的吸附性和催化性。
2.高化学稳定性：氧化铝粉具有很强的化学稳定性，可以在酸、碱和高温等恶劣环境下稳定存在。
3.高热稳定性：氧化铝粉具有很高的热稳定性，可以在高温下稳定存在。
4.高硬度：氧化铝粉具有很高的硬度，可以用于制备高硬度的陶瓷材料。
5.高抗腐蚀性：氧化铝粉具有很强的抗腐蚀性，可以用于制备耐腐蚀的材料。
三、氧化铝粉的应用氧化铝粉在各个领域中都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.催化剂：氧化铝粉具有很强的催化性能，可以用于制备各种催化剂。
2.陶瓷材料：氧化铝粉具有很高的硬度，可以用于制备高硬度的陶瓷材料。
3.涂料：氧化铝粉可以用于制备各种涂料，具有很好的防腐蚀性和耐磨性。
4.填料：氧化铝粉可以用于制备各种填料，具有很好的吸附性和过滤性。
5.电子材料：氧化铝粉可以用于制备各种电子材料，具有很好的绝缘性和导电性。
综上所述，纳米级氧化铝粉具有很多优良性能和广泛的应用前景。
随着科技的不断发展和进步，氧化铝粉的制备方法和应用领域也将不断拓展和完善。
试验纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析
实验2 纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析一．实验目的1．了解纳米材料的基本知识。
2．学习纳米氧化铝的制备。
3. 了解粒度分析的基本概念和原理。
4. 掌握马尔文激光粒度分析仪的使用。
二．实验原理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→AlOOH(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。
三．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。
仪器：集热式恒温磁力搅拌器、40ml陶瓷坩埚、陶瓷研钵、500ml烧杯、真空水泵、布氏漏斗、抽滤瓶、马弗炉、50ml量筒、分析天平、空气塞、干燥箱、磁铁、容量瓶250ml、称量纸、滤纸、玻璃棒、钥匙、表面皿、分液漏斗。
Mastersizer 2000激光粒度仪。
四．实验步骤1．查文献《分散剂聚合度对纳米氧化铝粉体特性的影响》2．样品的制备将十二水合硫酸铝铵(M=453.33)配成0.2 mol/L的溶液(需加热溶解)，分别取出100 ml加入3 g不同聚合度的聚乙二醇(PEG)，恒温磁力搅拌(45±5 ℃)使PEG迅速溶解，保持水浴温度，用分液漏斗将25 ml氨水逐滴加入匀速搅拌的溶液中（10 min），形成白色胶状沉淀，氨水加完后，继续搅拌5 min，然后抽滤（抽滤时要防止滤纸穿破），用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤1次，得到胶体样品。
水热法制备氧化铝纳米粉体及其形貌的研究
水热法制备氧化铝纳米粉体及其形貌的研究随着计算机科学和材料科学不断发展，纳米材料受到越来越广泛的关注，由于其独特的物理和化学性质，各种纳米材料应用于现代科学和工程技术的领域变得越来越重要。
其中，氧化铝纳米粉体具有优良的热稳定性和阻燃性，可应用于诸如高分子材料、吸附剂等领域。
因此，制备氧化铝纳米粉体的技术及其相关性能的研究具有重要的意义。
水热法是一种常用的纳米材料制备方法，其特点是快速、简单、成本低廉，可以生成具有良好控制形貌和尺寸的纳米粒子。
本文将以水热法制备氧化铝纳米粉体作为核心内容，研究其形貌及相关性能。
首先，本文将介绍水热法制备氧化铝纳米粉体的基本原理和过程，并给出制备条件，重点关注材料的形貌及其物理性质。
其次，本文将介绍水热法制备氧化铝纳米粉体的实验结果，主要包括对均匀度、尺寸、表面形貌等参数的测试，并根据实验结果对氧化铝纳米粉体的形貌和性质进行分析。
最后，本文将介绍水热法制备氧化铝纳米粉体的优劣势及其应用前景，主要着眼于其物理性质及其未来应用。
经过一系列实验，可以清楚地看出，水热法对制备氧化铝纳米粉体具有优势：首先，水热法是一种简便、低成本、快速的方法，因此有利于以最低的成本获得最好的性能；其次，水热法能够有效控制粒子的尺寸和形貌，从而获得最佳的物理性能，满足应用要
求；最后，水热法可以制备出多种不同粒径的氧化铝纳米粒子，其分布突出，可以更好地满足应用需求。
因此，水热法是一种非常有效的制备氧化铝纳米粉体的技术，将为氧化铝纳米粉体的应用提供更多可能性和更多技术支持。
未来，研究人员可以利用新的技术和材料，探索更多新的应用，为氧化铝纳米粉体的研究和应用做出更大的贡献。
纳米氧化铝的制备与性能研究
纳米氧化铝的制备与性能研究纳米材料是当前研究的热点领域之一。
纳米氧化铝，是一种非常重要的纳米材料，具有许多优异的性能和广泛的应用前景。
本文将就纳米氧化铝的制备和性能进行详细的探讨。
一、纳米氧化铝的制备纳米氧化铝的制备方法众多，其中最为常见的是溶胶-凝胶法、热分解法、水热法、等离子体化学气相沉积法等。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种制备纳米氧化铝的有效方法。
该方法主要是通过将铝碱金属化合物等沉淀至水溶液中，形成胶体，随后加热干燥，并将胶体中的氧化物还原为金属，并使其在水溶液中形成细小颗粒从而制备纳米氧化铝。
2. 热分解法热分解法主要是通过将铝化合物转化为气态铝氯化物，并与水汽反应形成氧化物，使氧化物沉积在基底上，从而获得纳米氧化铝。
3. 水热法水热法是一种通过在高温高压环境下使氧化铝晶粒先成核，后生长，构成纳米颗粒的方法。
其主要制备方式是在水溶液中加入铝盐，然后在400℃的条件下反应10小时，从而形成纳米氧化铝。
4. 等离子体化学气相沉积法等离子体化学气相沉积法是将金属气体与反应气体混合，通过等离子体化学反应形成氧化铝薄膜的方法。
其主要原理是通过等离子体与反应气体的作用，将氧化铝形成在基底表面，从而制备纳米氧化铝。
二、纳米氧化铝的性能纳米氧化铝具有很多优秀的性能，如高比表面积、优异的热稳定性、出色的化学惰性、良好的抗磨损性、良好的机械性能等。
1. 高比表面积纳米氧化铝具有非常高的比表面积，主要由于其极小的晶粒大小。
该性能可使其与其他材料表面更加容易发生反应，并且具有更高的活性。
2. 优异的热稳定性纳米氧化铝的晶粒小，表面活性大，由于弛豫出现强烈紊流和细小温度场等热稳定性较好的表面特性，因此与纳米氧化铝处理的表面相结合，其热稳定性也相对较高。
同时，纳米氧化铝也是一种理想的高温材料，可适用于诸如催化剂、太阳能电池、再生能源、热交换器和多孔陶瓷等领域。
3. 出色的化学惰性纳米氧化铝的化学惰性非常出色，对一般的酸碱等化学物质具有良好的稳定性和抵抗能力。
试析氧化铝粉粒度及粒度分布的工艺控制
试析氧化铝粉粒度及粒度分布的工艺控制作者：于会杰来源：《山东工业技术》2019年第06期摘要：本文主要通过一次煅烧工艺与二次煅烧工艺的分析对比，脱水和转向分离工艺的处理方式来制作一系列的样本，从而尝试寻找氧化铝粉粒度与粒度分布的影响要素，从而总结出了含水率、煅烧制度和粉碎工序这三个影响因素。
通过对上述实验的研究，可以寻求处理工艺的新思路，从而寻找更加适合氧化铝粉规模化生产的途径与工艺手段，并改善氧化铝粒度的分布，从而提高其工艺质量与生产程序效率。
关键词：氧化铝粉;粒度;粒度分布;工艺控制一般情况下，前驱粉体的制备工艺是影响氧化铝产品粒度分布的决定性因素之一。
再有机醇盐解法的反应实验中可以看出前驱体对氢氧化铝生产工序的影响，并且其均相沉淀也受到了融离子浓度的涨落而对粒度分布造成了变化。
因此对于上述所描述的原因其表现出的性能缺陷，是目前粉体材料研究的一个难题。
1 实验原料本实验所采用来所生产的氢氧化铝粉，在潮湿状态下经过低温干燥处理并最后流化床粉碎而形成氢氧化铝粉，铝粉的粒度与粒度分布。
2 实验方法本实验所采用的实验办法是通过氢氧化铝粉的处理工艺入手，并且通过一次煅烧工艺以及二次煅烧工艺，再使粉碎工艺变成变量而观察出整个氧化铝粉粒度及粒度分布的问题，并提出解决的策略[1]。
本实验所采用的隧道窑规格为145000mm/240mm/300mm，并在准备阶段进行了热处理，使其的升温速率达到了5℃/min。
本实验所选用的仪器为北京海任罗佳仪器有限公司所产出的LS-POP激光粒度仪，并且对上述的样品进行了粒度的实验对比与分析，其方案具体见表格1所示。
3 实验结果与分析3.1 粒度控制分析从上述所进行的实验数据结果分析，通过工艺1与2所采取的样品粒度均和初始原料的选择没有关系，在工艺2的D50通过了温度处理再通过气流磨粉碎则有着直接的关系，并且在工艺3中我们可以看到样品粒度和原料D501的关系更为密切，这也就能够证明热力学动力学原理的正确性，但是其两种粒度的具体数值仍有很大的差距。
纳米氧化铝制备
纳米氧化铝制备纳米氧化铝的制备一、原料本实验所用的氧化铝原料为苏州安虹化工有限公司提供的氧化铝粉末，其单位重量百分含量为 9999．6％，最大粒径为63μm，HGI 为50，属于中粒级别。
二、氧化铝的制备1、准备在水槽中用水把氧化铝粉末放入容器中，然后把容器放入水槽中，加热至80-90 ℃。
2、溶解将氧化铝粉末溶解在热水中，经搅拌均匀，溶解时间大约半小时，溶解后的氧化铝水溶液称为氧化铝液体。
3、沉淀将氧化铝液体中加入过量的氯化钠溶液，至pH值大约为2，使氧化铝粒子凝聚沉淀，经搅拌均匀10分钟，使氧化铝重新沉淀，把悬浮的氧化铝洗净即可。
4、干燥将沉淀的氧化铝置于60 ± 0℃的风箱中，连续风干，至氧化铝含水量降至 8 %以下，即可完成干燥。
三、氧化铝的分级1、均质化将刚制备好的分级氧化铝加入容器中，加入水搅拌10～20min，直到氧化铝均匀分散，即可实现分级。
2、粒度将均质化的氧化铝放入直径为400 μm的筛分机内，由上至下开始筛分，可以将不同粒径的氧化铝分离分别收集，以至于获得约定的粒度氧化铝。
四、纳米氧化铝的制备1、用甲醇把氧化铝粉末混合均匀，然后加入琥珀酸钠和甲基丙烯酸丁酯，再加入乙醇，形成均匀的悬浮液。
2、将悬浮液放入搅拌电机中，加入氟烷和甲苯，搅拌至荷压出现持续，此时即可制备出纳米氧化铝粉体。
3、将纳米氧化铝粉体过滤洗涤，最后置于60 ± 0℃风箱中连续风干，直至含水量低于8%。
以上就是氧化铝制备的步骤及方法，只要按照步骤操作，便可以实现氧化铝的制备，以及纳米氧化铝的制备，为后续用途提供良好的原料。
湿化学法制备高比表面积纳米氧化铝粉体
ａ 型电动 搅拌器 （ 国 Ｉ ｌ 德 ＫＡ） Ｌ ＡＤ ２型蠕 动泵 （ 定 ；Ｅ － 保 兰 格） ＫＱ－０ ＤＢ型数 控 超 声 清 洗 器 （ 山超 声 仪 器 ； １０ 昆 有 限 公 司） Ｌ Ｊ１ ； Ｇ 一８型 真 空 冷 冻 干 燥 机 （ 京 松 源 华 北 兴 ） ＤＨＧ ９ ７ ； －０ ０型 电热 鼓 风 干燥 箱 （ 海 一恒 ） Ｄ Ｆ 上 ；Ｚ 一 ６２ ０ ０型真 空干燥 箱 （ 海一 恒 ） 上 。
２２ — ． Ａｌ ０。的 合 成
２ ２ １ 溶 胶一 ．． 凝胶 法 首先 配制 ｌ ｌＬ的 ＡｌＮ０ ） 溶 液 ， 入分 散剂 ｍｏ／ （ 。 加
Ｐ Ｇ６ ０ Ｅ ０ ０搅 拌溶 解 ； ２ ｌＬ的 （ ｚ Ｏ 将 ｍｏ／ ＮＨ ）Ｃ 。溶液 以 ２ ／ ｎ的滴 加速 率滴 加 到 ＡｌＮＯ ） 溶 液 中 ， 滴 ｍＬ ｍｉ （ 。。 边 加边 强烈 搅拌 ， 滴至 反应 体系 的 ｐ 值 为 ８ ５ ． ； Ｈ ． ～９ ０ 反 应２ ｈ后 陈化 ２ ｈ ４。
２ ２ ２ 超 声一 ．． 化学 沉淀 法 首先 配制 ｌ ｌＬ的 ＡｌＮ０。。 液 ， 入分 散剂 ｍｏ／ （ ）溶 加
反应 在液 相 中进行 ， 可实 现反 应 物 在 分子 水 平 上 的 均 匀混 合 ， 得 的粉体 纯度 高 、 粒小 、 制 颗 粒径 分 布范 围窄 。Байду номын сангаас 使用 溶胶 一 胶 法 、 声一 学 沉 淀 法 、 乳 液 法 、 热 凝 超 化 微 水 法等， 研究 人员 合成 了具有 不 同粒径 、 比表 面积 和孔 容 的 一 。 材料 ［９。在湿 化 学 法 制 备 纳 米 粉 体 的 过 Ａｌ Ｏ。 ４ － ｊ
氧化铝纳米颗粒的制备及其光催化性能研究
氧化铝纳米颗粒的制备及其光催化性能研究氧化铝纳米颗粒是一种具有广阔应用前景的材料，在许多领域都有着广泛的应用，如能源储存、光催化、传感器等。
因此，制备氧化铝纳米颗粒并研究其性能对于开发高性能材料具有重要意义。
制备氧化铝纳米颗粒的方法有很多种，如溶胶-凝胶法、水热法、微波辅助法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种比较常用的方法。
它可以通过控制溶胶和凝胶的条件来控制氧化铝纳米颗粒的尺寸和形貌。
此外，水热法也是一种比较简单易行的制备方法。
其基本步骤是将氧化铝前驱体与溶剂混合后在高温高压下完成水解反应。
这样可以获得尺寸均一、形貌规整的氧化铝纳米颗粒。
在制备氧化铝纳米颗粒的过程中，经常需要添加不同的物质来调控其性能。
例如，通过加入碳源可以制备出氧化铝/炭复合材料，提高其电催化性能和电化学稳定性；或者将金属离子（如Ni）掺杂到氧化铝晶格中，可以提高其催化性能和光催化性能。
其中，氧化铝纳米颗粒的光催化性能是其应用的重要方向。
光催化是利用半导体材料（氧化物）在光照下产生电荷对，进而促使物质的光解和氧化反应的一种新型技术。
氧化铝纳米颗粒作为一种重要的半导体材料，其在光催化方面有着广泛的应用前景。
研究表明，氧化铝纳米颗粒光催化性能的优劣与其晶格结构和表面性质密切相关。
晶格结构的不同会导致电子和空穴的迁移性质、对光的响应波长等变化，从而影响其光催化性能。
表面性质的不同会影响催化剂与反应物之间的相互作用，影响反应速率和选择性等性能。
为了研究氧化铝纳米颗粒的光催化性能，通常采用可见光或紫外光曝光下的光催化实验。
其中，可见光催化是近年来较为热门的研究方向。
在可见光催化实验中，常用的光源是白炽灯、氙灯、LED光源等。
实验过程中，一般采用Rhodamine B （RhB）分解试验、甲醛光催化氧化试验等进行表征和评价光催化性能。
最近的研究表明，制备氧化铝纳米颗粒过程中，利用模板或者有机物修饰方法制备的纳米颗粒具有更好的光催化性能。
例如，利用有机物修饰可以控制氧化铝纳米颗粒的厚度和孔隙度，从而提高光催化性能。
纳米氧化铝粉体制备及红外吸收特性研究
的 生 成 ， 样 品 在 ８０Ｃ开 始 从 一Ａ ５ｏ Ｉ 向 ０
０ Ａ： 一 Ｉ 转变 ， ０ 但主要还是 以 ＾— １ ｙ Ａ 为主， ０ 在
９０Ｃ、５ ￣烧 结 的 样 品 中生 成 的 ０ Ａ２３ ０ ￣ ９０Ｃ ～ １ 的 ０ 峰 越来 越 明 显 ， １０ ￣时 以完 成 由 一 １ 到 ００Ｃ Ａ２ ０
和02在晶体中的排列方式不同从而引起al0键的振动方式不同有可能就是不同晶型的al一0键的振动方式引起的蓝移量超过由于小尺寸效应引起的蓝移量还有就是制备出的纳米氧化铝在1一a1203lya1203和0一a12030一a1203在这三种不同混合晶型中颗粒尺寸变化范围很小在lo纳米左有也可以这么说在氧化铝颗粒尺寸变化不太大的时时候引起带边吸收的蓝移量主要由其晶型决定
通过不 同温度烧 结得 到不 同晶型 、 同尺 寸 的 不
烧 结 （０ ｏ ８ ０Ｃ、０ ℃ 、 ５ ｏ 、０ ０Ｃ、 ８ ０Ｃ、 ５ ｏ ９ ０ ９ ０Ｃ １ ０ ｏ
收 入 日期 ： ０ ２ ０ — ０ ２ １ — ４ １
其 中 ： 平均 晶粒尺 寸 ， Ｄ为 ０为 掠 射 角 ， 入＝ ．５０ ｎ ，Ｋ ０９ ０１４６ ｍ ＝ ．，Ｂ＝ｂ ｂ ） ， ｏ （２ ｇ ｂ为仪 －
温度 范 围 内生 成具 有 特 定 晶 型 的氧 化 铝 和 具
有 不 同尺 寸 分布 的氧 化 铝对 红 外 吸 收 特性 的 影响。
过程 。 图 中还 可 以看 出 ， 从 氧化 铝在 以 、 ０晶
型存在 时 ， 射 峰宽化 ， 明样 品的粒径 很 小 ， 衍 表
１ ．样 品 制 备
向 ０一 １ 相 变 过 程 ，０ ０Ｃ时 已 有 仅一 Ａ２ 的 ０ １５ ￣ Ａ ：ｓ 生 成 ， 主 要 还 是 以 ０一 １ ， 主 ， １ 的 ０ Ａ： 为 ０ 到
纳米氧化铝粉体的制备方法及应用
理可 以得到氧化铝 。这种制备工 艺较为简单 ，但难 以 保证沉 淀组分的单一 ，含杂质 较高 。 均相沉淀法是 以尿素等为沉淀剂 ，通过沉淀剂的
形成凝胶 。凝胶经过多次水洗去Ｃ＿ ｌ，醇洗去水，所得 凝胶再干燥 ，高温煅烧制得 １ｎ ０ ｍ左右的 ０一 ｌ 【Ａ： 。 Ｏ 高分 子网络凝胶法 是一种新型的溶胶凝胶法 ，该 法成本低 ，可利用网络 的阻碍作用有效 的抑制颗粒团 聚 。如 利用琼 脂的凝 胶 网络 结构制 备纳米 氧化铝粉 末 ：首先 制备含Ａ 的热琼脂溶液 ，冷却 ，待溶液形 １ 成凝胶 ，切成小块浸泡在氢氧化钠 溶液 中，Ｏ 扩散 Ｈ一 进 入凝 胶和Ａｌ ”发生反应 ，由于凝 胶 网络的 阻碍 作 用 ，可 以形成尺寸较小的纳米颗粒 ，烧结后可得纳米
２ １ 年第４ ０ １ 期
中国非金属矿工业导 刊
总第９ 期 ｌ
过退火处理 ，利用非晶态在 热力学上的不稳定性 ，通
传统无机盐溶胶凝胶法制备纳米氧化铝粉体的方
法大致 可以分 为两种 ：
过受热或辐射等方式使其晶化 ，进一步通 过对 晶化条 件 的控制 制得 氧化铝的纳米晶体 。 １ ２ 液相法 ． 纳米材料的液相制备方法分为 ：沉淀法 、溶胶
铝反相微乳液 体系，合成了粒径均匀 ，颗粒直径小于
１ｎ ０ ｍ的 Ｙ—Ａ１ 。 ２ Ｏ３
陈彩 风 纠 以铝铵 矾 和碳 酸氢 铵为反 应 剂 ，频 率为 ２ ｋ 的超声场作用 ，以沉淀一 煅烧法制得平均粒径 ５ Ｈｚ 约１ ｎ ｍ的Ａｌ ３ ５ ２ 粉体 。 Ｏ
１ ２ ２溶 胶一 凝胶法 ．． 溶胶一 凝胶法 是指金属醇盐或无机盐化合物经过 溶液 、溶胶 、凝胶及干凝胶 ，再经热处理形成氧化物
料 ，Ｐ Ｇ１４ 为分散剂 ，控制沉淀 剂ＮＨ ＨＣ 的滴 Ｅ ５０ Ｏ３
一种高纯纳米氧化铝的制备方法与流程
一种高纯纳米氧化铝的制备方法与流程随着纳米材料在材料科学领域的广泛应用，高纯纳米氧化铝作为一种重要的纳米材料，具有广泛的应用前景。
在工业生产中，高纯纳米氧化铝的制备方法和工艺流程对其性能和应用具有决定性的影响。
本文将介绍一种高纯纳米氧化铝的制备方法与流程，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
一、原料准备1. 纯度较高的氧化铝粉末作为起始原料，需要满足工业标准要求，纯度不低于99.99。
2. 溶剂的选择：优质的溶剂对制备高纯纳米氧化铝至关重要，通常选择高纯度的乙醇或丙酮作为溶剂。
二、制备步骤1. 氧化铝粉末预处理将纯度较高的氧化铝粉末置于密闭容器中，进行干燥处理，去除其表面的水分和杂质。
干燥的温度和时间需要根据实际情况进行调整，确保氧化铝粉末的干燥度达到要求。
2. 氧化铝粉末的分散取适量的氧化铝粉末，加入预先准备的溶剂中，在搅拌下进行分散处理。
分散的时间和速度需要控制在一定范围内，确保氧化铝粉末在溶剂中均匀分散。
3. 氧化铝粉末的球磨处理将分散均匀的氧化铝粉末置于球磨机中进行球磨处理，球磨的时间和速度需要进行实验确定，通常在较低的速度下进行长时间的球磨，以确保氧化铝粉末的颗粒尺寸得以均匀细化。
4. 氧化铝粉末的煅烧处理将球磨处理后的氧化铝粉末置于高温煅烧炉中进行煅烧处理，煅烧的温度和时间需要根据实际情况进行调整，通常在高温下进行一定时间的煅烧，以使氧化铝粉末得到完全的结晶和晶粒的长大。
5. 纳米氧化铝的分离和提纯将煅烧处理后的产物置于溶剂中进行萃取处理，将未反应的氧化铝粉末和煅烧过程中生成的杂质分离出来，得到较纯的纳米氧化铝颗粒。
6. 纳米氧化铝的干燥和成型将分离和提纯后的纳米氧化铝颗粒进行干燥处理，使其达到工业要求的水分含量。
根据实际需求，可以对纳米氧化铝颗粒进行成型处理，制备成片状、粉末状或其他形态的纳米氧化铝产品。
三、总结通过以上步骤的有序进行，可以获得较高纯度和良好分散性的纳米氧化铝颗粒，适用于电子材料、催化剂、涂料、高温陶瓷等领域的应用。
纳米氧化铝制备研究
ABSTRACTThe major research paper residue from the ferric aluminum elements extracted ways. Aluminum and other metals in accordance with the nature of differences between elements, the alkali solution to be dissolved Al, together with acid to generate Al(OH)3, a final calcined alumina, aluminum element to achieve the purpose of separation, the extraction rate of Al was 90% about 95% purity alumina around. Experimental study on the size of the slag, slag immersion reaction time, increase the pH value of HCl after the three factors on the extraction rate of alumina. The optimum conditions for the slag particle size, preferably less than 90μm, slag dissolution reaction time should be larger than 18h, after the increase in HCl controlled pH value of 8 ~ 9. In addition, the thesis of alumina powder and dispersion for the preliminary study, the use of aluminum acetate solution times after spray drying at a high temperature calcined alumina powder method, the powder particle size of about 1μm, particle size uniformity , good dispersion; used to Al(OH)3 colloidal silane coupling agent in Canada for the dispersing agent, and then rapidly calcined alumina ultrafine powders prepared by the 100 ~ 300nm alumina powder.Keywords：Ferric slag; alkali;Aluminum hydroxide; powder目录第一章前言 11.1 矿渣来源简介 --------------------------------------------------------1 1.2 矿渣传统处理办法---------------------------------------------------- 1 1.3 氧化铝的用途 --------------------------------------------------------2 1.4 本课题研究意义 ------------------------------------------------------3第二章试验部分------------------------------------------------------- 52.1 主要的试验药品及仪器-------------------------------------------------5 2.2 试验过程 ------------------------------------------------------------5 2.2.1试验步骤----------------------------------------------------------- 5 2.2.1 试验流程---------------------------------------------------------- -6第三章试验结果分析与讨论 -----------------------------------------------------------------------73.1 矿渣性质及成分分析 --------------------------------------------------7 3.2 试验过程中的物理化学变化和理论计算 ----------------------------------7 3.3 氧化铝提取率的影响因素 ----------------------------------------------8 3.3.1 矿渣粉磨粒度对氧化铝提取率的影响 ----------------------------------------------------8 3.3.2 浸泡时间对氧化铝提取率的影响 ----------------------------------------------------------9 3.3.3p H对氧化铝提取率的影响 ------------------------------------------------------------------9 3.4 氧化铝性质及成分分析 -----------------------------------------------10 3.5 喷雾干燥的颗粒SEM分析 --------------------------------------------11 3.6 硅烷偶联剂分散颗粒SEM分析 ----------------------------------------11第四章试验总结 ------------------------------------------------------------------------------------13参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------------------14致谢 ------------------------------------------------------------------------------------------------------15 - -第一章前言1.1 矿渣来源简介我国历史悠久，民族文化灿烂，早在春秋时代冶铁技术就已开始，古代的炼铁方法是块炼铁，即在较低的冶炼温度下，将铁矿石固态还原获得海绵铁，再经锻打成的铁块。
氧化铝纳米颗粒的制备
氧化铝纳米颗粒的制备氧化铝，是目前工业生活中最常使用的一种无机非金属材料。
在氧化铝的众多结晶形态中，α-Al2O3化学稳定、硬度高、电阻率高，属于稳定相。
不仅用于改善材料的强度与韧性，还以其绝缘性能应用于电子电路领域。
研究表明，纳米尺寸的氧化铝颗粒具有优异的强韧性、抗热震性、耐磨性等力学和热学性能，因此在高质量氧化铝陶瓷产业中有着重要的地位。
目前，基于材料尺寸与分散性对其性能的影响，科研工作者致力于α-Al2O3纳米颗粒的制备。
但是，纳米颗粒的高比表面能使其团聚现象尤为严重。
本文从氧化铝的制备方法出发，旨在做出单分散的、颗粒尺寸均匀的α-Al2O3。
主要工作为：以硫酸铁与硫酸铝为原料，首先利用共沉淀的方法制备出两相混合均匀的沉淀，再以高温煅烧，通过酸洗的方法除去氧化铝以外的隔离相，最后干燥得到纳米尺寸α-Al2O3颗粒。
关键词：氧化铝，纳米颗粒，隔离相第一章绪论1.1 纳米科学与纳米材料早在1959年，著名理论物理学家，诺贝尔奖获得者理查德·费曼就预言过：“毫无疑问，当我们得以对细微尺度的事物加以操纵的话，将大大扩充我们可能获得物性的范围”。
在这里，通常将范围在1~100nm的纳米体系界定为细微尺度事物的主角［1］。
美国科学家阿姆斯特朗在20世纪末也预言：“正如70年代微电子技术产生了信息革命一样，纳米科学技术将成为21世纪信息时代的核心”。
这些预言精准的指出了纳米体系的地位和作用，这也就是纳米材料的吸引人之处。
随着对纳米材料的系统研究和各种超结构体系研究的开展和深入，科学家们的预言已然变为现实。
1.1.1 纳米科技的定义与内涵纳米科学与纳米技术并称纳米科技。
纳米科技可以定义为：在1~100nm纳米尺度范围内，研究包括原子、分子在内的物质的特性及其相互作用，多学科交叉的科学与技术［2］。
作为能与产业革命相比拟的高度交叉性综合型学科，它不仅涵盖科研领域，更延伸到了日常生活。
纳米科技主要由七个相对独立的部分组成［3］，它们分别是：纳米体系物理学，纳米材料学，纳米化学，纳米电子学，纳米力学，纳米生物学，纳米加工学。
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实验2 纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析
一．实验目的
1．了解纳米材料的基本知识。
2．学习纳米氧化铝的制备。
3. 了解粒度分析的基本概念和原理。
4. 掌握马尔文激光粒度分析仪的使用。
二．实验原理
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→AlOOH(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。
三．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。
仪器：集热式恒温磁力搅拌器、40ml陶瓷坩埚、陶瓷研钵、500ml烧杯、真空水泵、布氏漏斗、抽滤瓶、马弗炉、50ml量筒、分析天平、空气塞、干燥箱、磁铁、容量瓶250ml、称量纸、滤纸、玻璃棒、钥匙、表面皿、分液漏斗。
Mastersizer 2000激光粒度仪。
四．实验步骤
1．查文献
《分散剂聚合度对纳米氧化铝粉体特性的影响》
2．样品的制备
将十二水合硫酸铝铵(M=453.33)配成0.2 mol/L的溶液(需加热溶解)，分别取出100 ml加入3 g不同聚合度的聚乙二醇(PEG)，恒温磁力搅拌(45±5 ℃)使PEG迅速溶解，保持水浴温度，用分液漏斗将25 ml氨水逐滴加入匀速搅拌的溶液中（10 min），形成白色胶状沉淀，氨水加完后，继续搅拌5 min，然后抽滤（抽滤时要防止滤纸穿破），用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤1次，得到胶体样品。
胶体经70~80℃烘干，再800~1100 ℃煅烧2h，得到α型氧化铝纳米粉体，研磨后保存。
查阅文献《粒度分析基本原理》。
五．结果与讨论
采用不同聚合度的PEG作分散剂，测氧化铝粉体的粒径分布曲线，曲线的峰宽反映体系中所含颗粒尺寸的均匀程度，峰宽越窄则粒子的粒度越均匀。
1.完成表1内容。
表1 PEG聚合度与粉体颗粒分布的关系
聚合度
d (0.5)值
2. 1.445 μm—10.000 μm含量：%
3. 从图中读取最频值、中间值和平均值。
六．思考题
PEG的作用？其聚合度对纳米氧化铝粒径的影响？
写出煅烧前样品制备的离子反应式，并说明氨水的作用，能否用氢氧化钠溶液代替氨水？
3. 激光粒度仪测试的基本原理是什么？
4. 等效球体的概念？
5. 以每组学号末两位为粒径大小，计算D[1,0]、D[2,0]、D[3,0]、D[3,2]、D[4,3]。