氧化铝的分类及应用

摘 要：介绍近年来氧化铝的市场需求 与应 用前 景，阐述氧化铝的制备 ，归纳概括 了氧化铝的优势与缺点，以
及在催化领域的应用 。最后对氧化铝的发展方 向及应用进行 了展望 。
关键词 ：氧化铝 ；制备 ；应用
中图分类号 ：ＴＱ １３３．１
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１６７１－９９０５（２０１６）０１—００２３—０５
人 ［４ 采用 固相 一液相 一气相法 ，在高温催 化剂辅助 铝 材 料 的方 法 。Ｍａ等 ｆ９．“ 以硝 酸 铝 和尿 素为 原 料 ，
下 ，以铁为催化剂合成了结晶氧化铝纳米线 ，纳米树 在 超 临 界 乙醇 干 燥 条 件 下 ，采 用 溶 胶 一凝 胶 法 ，成
也 由此被发现。典型的纳米线直径约 ５０ｎｍ，长度约 功获得了明确的六边片状氧化铝。保持溶液 中 『尿
氧 化 铝作 为一 种 非 常重 要 的无 机材 料 ，其 纳 米 材料较广泛应用于催化剂及其 载体 ，不仅在陶瓷和 复合材料增强 物领域有应用 ，同时，还因一维纳米 材料具有低导磁性 、高热传导性和高电介质常数等 特性 ，故在半导体和光学材料等领域有重大潜力及 开发意义 。因此 ，一维纳米氧化铝材料的制备成为 材料 科 学界 的研 究热 点 。制备 具有 一维 纳米 结构 材 料最 常见 的方 法包 括 模 板法 、固相 一液 相 一气 相 法
氧化铝材料 ，显得尤为重要 。以下针对其分类定义 、 和液 相法 。
形貌合成 、实际应用做一些综述 。
２．１ 模 板 法
１ 氧 化铝介 绍
氧 化 铝 有 ｌ２种 以上 【１］，目前 主 要 使 用 的有 仅一Ａ１２Ｏ 、Ｂ—Ａ１ ２Ｏ 和 一Ａ１２Ｏ 这 ３种 晶 型。 其 中
一 Ａ１ Ｏ 只在低 温下稳定存在 ，高温下 会变得不稳
质原 油 已成 为 当今炼 油工 业 的重 大课 题 。 石油中最重的馏分是渣油 ，是其经蒸馏加工后
２ 棒 ／线状氧化铝的制备
剩余 的残渣。氧化铝常被用作加氢处理催化剂 的载 体 ，由于渣油分子量较大，直链较多 ，很难进出普通 氧化铝 的孑Ｌ道 内，从而导致渣油 的加氢处理效率不 理 想 。 目前 工业 上 主要 通 过沉 淀 、干燥 和 焙 烧 氢 氧 化铝前驱体来 制备氧化铝载体 ，其孑Ｌ道通透性低 ， 孑Ｌ径偏小且分布较宽 ，难 以满足 日趋变重 的重质油 的加氢处理过 程 ，因而制备 出具有 高 比表面积 、高 度有序结构 、大孔径 、表 面酸性 中心等突 出特点 的
和环保 法规要求 日益严格等原因 ，各国对合理利用 种令合成 产品优越 、操作简单且 能耗最 低的方法。
宝贵 的石油 资源和加强炼油过程 环境 保护等都高 按 照 氧 化 铝 生 长平 面 空 间 方 向 的不 同可 分 为 一 维
度重视 。因此 ，如何合理利用和深度加工劣质或重 棒状 、片层状及球曲面状。
纪 ７０年代起 ，石油工业的一个明显特点是原油质量 现许多可行性工艺 ，根据其应用不 同而有针对性地
变差 ，即渣油产率 、金属 、硫及氮含量增加 。同时 ，由 加工处理 ，可得 到特定需求 的满意产品。对其形貌
于 石 油 资 源有 限 、市 场 对轻 质 油 品的需 求 逐 年 增 加 的研究亦 多元化 ，几乎所有 的合成 中，都在寻找一
２ ｍ。纳米树直径约 １００ｎｍ，长度约 １０ ｍ。该结 素 ］／［Ａ１ 】＝３，通过回流得到前驱体沉淀物 ，该方法可
果解 释了基于 固 一液 一气生长机理 的过程 。此方 得 到 平 均粒 径 为 ５ １０ｎｍ且 分散 均 一 的六 边 纳米 片
第 ４５卷 第 １期 ２０１６年 １月
化 工 技 术 与 开 发
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ１．４５ Ｎｏ．１ Ｊａｎ．２０１６
氧化铝 的分类及应用
邱 枫 ，孙 果 宋
（１．广西民族大学化学化工学 院，广西 南宁 ５３０００６；２．广 西化工研 究院 ，广西 南 宁 ５３０００１）
用模板剂 ，分解也会造成环境污染 。
状 氧化 铝 的常 见方法 有 溶胶 一凝 胶法 、水 热法 、熔盐
２．２ 固相 一液 相 一气 相法
法 。
固相 一液相 一气相法是 Ｗａｇｎｅｒ￣ 等人提出来的， ３．１ 溶胶 一凝 胶法
该理论被广泛用 于单 质或化合物的制备。Ｚｈｏｕ等
溶胶 一凝胶法是一种条件温和的制备纳米氧化
随着世界经济 的迅 速发展和科学技 术的快速 定 ，不会溶解于水 ，但会溶 于酸 、碱 。因其有较大的
提 高 ，人类对能 源的需求 越来越大 ，石油 仍然是人 比表面积 ，常用于吸附剂、催化剂及其载体 。 一Ａ１ ０，
类广泛使用的重要能源与化工原料之一。在 中国， 是 在较 高温度 下可 以稳定存 在 的相 态 ，其 熔点 为
石油消费增长速度明显高于原油产量增长速度 ，供 ２０５０￣Ｃ，不溶于水 ，亦不溶 于酸和碱 ，耐腐蚀 ，化学性
需缺 口越 来越大 ，因国内石油生产受资源 约束 ，产 质 稳 定 ，常 见 以刚玉 为代 表 。其 他 相态 暂 认 为 是过
量有限，石油缺 口和对外依存度不断提高。从 ２０世 渡态或 不稳 定 态 ，研 究较 少 。氧化 铝 发展 至今 ，已出
模板法是制备一 维棒状氧化铝广泛且普遍 的 方 法 ，常 以碳 纳米管 、聚合物 、氧化铝模板 、生命分 子等作为模板 。Ｈｉｔｏｓｈｉ等 口 以碳纳米管 为模板 制 备氧化铝纳米管 ，优势是纳米 管的尺寸可 由碳纳米
收 稿 日期 ：２０１５．１０．２７
化 工 技 术 与 开 发
第 ４５卷
管 这 些模 板 剂 来 控 制 。随 着碳 纳 米 管 的 直径 增 加 ， 明等特殊物理化学性能和特点，常用于复合材料 、珠
氧化铝的纳米管也会 随之变粗。然而 ，在高温条件 光颜 ，能耗大 ，无法回收重复使 制备 出的片状氧化铝 陶瓷也一度成为热点 。制备片