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高纯纳米氧化铝

高纯纳米氧化铝

高纯纳米氧化铝
高纯纳米氧化铝,作为一种重要的无机材料,具有许多优异的性能和广泛的应用领域。

本文将从其基本性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍和探讨。

高纯纳米氧化铝,是指氧化铝的纳米级颗粒,其粒径一般在1-100纳米之间。

相比于传统的微米级氧化铝粉末,纳米氧化铝具有更高的比表面积和更好的化学活性。

由于其微观结构的特殊性,高纯纳米氧化铝表现出许多独特的物理和化学性质。

制备高纯纳米氧化铝的方法有很多种,常见的包括溶胶-凝胶法、气相沉积法、水热法等。

这些方法可以控制氧化铝颗粒的大小、形貌和分布,从而调控其性能。

高纯纳米氧化铝通常具有较高的结晶度和纯度,可以满足各种应用的需求。

高纯纳米氧化铝在许多领域都有着重要的应用价值。

在材料科学领域,它被广泛应用于制备高性能陶瓷、高强度复合材料等。

在电子工业中,高纯纳米氧化铝可以作为电介质、导电材料等。

此外,高纯纳米氧化铝还被用作催化剂、吸附剂、抗菌材料等,展现出广阔的应用前景。

总的来说,高纯纳米氧化铝作为一种重要的无机材料,具有许多优异的性能和潜在的应用价值。

随着科学技术的不断发展,相信高纯纳米氧化铝在更多领域会展现出其独特的魅力,为人类社会的进步
和发展做出更大的贡献。

希望未来能有更多的研究人员投入到高纯纳米氧化铝的研究和开发中,推动其应用范围的不断拓展,为人类创造更美好的生活。

氧化铝纳米磨料

氧化铝纳米磨料

氧化铝纳米磨料
氧化铝纳米磨料是一种由纳米级氧化铝颗粒组成的磨料材料。

氧化铝纳米磨料具有较小的颗粒尺寸(一般在1-100纳米范围内),具有较大的比表面积和高度均匀的颗粒分布。

这使得氧化铝纳米磨料具有优异的磨削性能和高度的磨削精度。

氧化铝纳米磨料广泛应用于各个领域,如光学玻璃制造、陶瓷材料加工、半导体制造等。

在光学玻璃制造中,氧化铝纳米磨料可以用于抛光高精度光学镜片和透镜,以提高光学元件的表面质量。

在陶瓷材料加工中,氧化铝纳米磨料可以用于陶瓷材料的精密磨削,以获得高度精密的陶瓷零件。

在半导体制造中,氧化铝纳米磨料可以用于晶圆的抛光和平整,以提高芯片的表面质量和性能。

氧化铝纳米磨料具有优异的物理和化学性能。

它具有高硬度、高强度、高耐磨性和高热稳定性,可以在高温和高压条件下使用。

此外,氧化铝纳米磨料还具有良好的化学稳定性和抗腐蚀性,不易受到酸碱等化学物质的侵蚀。

总体而言,氧化铝纳米磨料是一种具有广泛应用前景的高性能磨料材料,可以在各个领域中提高材料加工的效率和质量。

纳米氧化铝在半导体中的应用

纳米氧化铝在半导体中的应用

纳米氧化铝在半导体中的应用在半导体领域,纳米氧化铝作为一种重要的材料,正在发挥着越来越重要的作用。

其在半导体中的应用不仅仅局限于作为一种简单的材料,更是在新型材料、微电子器件和光电器件等领域展现出了巨大的潜力。

本文将从各个方面对纳米氧化铝在半导体中的应用进行深入探讨,以帮助读者全面了解这一主题。

一、纳米氧化铝的基本特性纳米氧化铝,是一种尺寸在纳米级别的氧化铝颗粒。

其具有颗粒小、比表面积大、光学性质优异等特点,广泛应用于半导体领域。

在半导体材料中添加纳米氧化铝,可以改善材料的性能,提高其稳定性和可靠性。

二、纳米氧化铝在新型材料中的应用在新型材料研究方面,纳米氧化铝作为一种重要的强化剂,可以被广泛应用于半导体材料的强化改性中。

通过将纳米氧化铝与半导体材料进行复合,可以有效提高材料的力学性能和耐热性能,从而拓展了半导体材料的应用范围。

三、纳米氧化铝在微电子器件中的应用在微电子器件研究方面,纳米氧化铝作为一种重要的介电材料,具有优异的绝缘性能和稳定的介电常数,可以被应用于半导体微电子器件的制备中。

将纳米氧化铝作为介电层材料,可以有效地降低微电子器件的功耗和信号延迟,提高器件的性能和可靠性。

四、纳米氧化铝在光电器件中的应用在光电器件研究方面,纳米氧化铝作为一种重要的光学材料,具有优异的光学性能和稳定的光学特性,可以被应用于半导体光电器件的制备中。

将纳米氧化铝作为光学薄膜材料,可以有效增强光电器件的光学透明性和光学散射性,提高器件的光电转换效率和稳定性。

五、总结与展望纳米氧化铝在半导体中的应用,无论是在新型材料、微电子器件还是光电器件领域,都展现出了巨大的潜力和发展前景。

随着科技的不断进步和创新,相信纳米氧化铝在半导体领域的应用将会得到更加广泛和深入的发展。

作为一种重要的功能材料,纳米氧化铝必将在半导体领域中发挥着越来越重要的作用。

个人观点与理解:作为我的文章写手,我个人对纳米氧化铝在半导体中的应用非常看好。

纳米级氧化铝

纳米级氧化铝

纳米级氧化铝纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态,晶型是γ-Al2O3。

粒径是20nm;比表面积≥230m2/g。

粒度分布均匀、纯度高、极好分散,其比表面高,具有耐高温的惰性,高活性,属活性氧化铝;多孔性;硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。

极好分散,在溶剂水里面;溶剂⼄乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、⼄乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内,不需加分散剂,搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。

在环氧树脂,塑料等中,极好添加使用。

透明陶瓷:高压钠灯灯管、EP-ROM窗口;化妆品填料;单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石;高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶、炉管;精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带;涂料、橡胶、塑料耐磨增强材料、高级耐水材料;气相沉积材料、荧光材料、特种玻璃、复合材料和树脂材料;催化剂、催化载体、分析试剂;宇航飞机机翼前缘。

行业领导者上海那博化工科技有限公司于2012 年在上海市嘉定区建成,成为那博化工在中国的综合服务平台,并辐射至亚太区众多客户。

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氧化铝纳米材料的制备与应用

氧化铝纳米材料的制备与应用

氧化铝纳米材料的制备与应用嘿,朋友们!今天咱们来唠唠氧化铝纳米材料。

这氧化铝纳米材料啊,就像是材料界的超级小精灵,别看它小,本事可大着呢。

先说说它的制备吧。

有一种化学沉淀法,就像是魔法师在调配神秘药水。

把铝盐和沉淀剂慢慢混合在一起,就像小心翼翼地把两种魔法原料搅拌均匀。

铝离子和沉淀剂里的阴离子就像两个小磁铁,互相吸引,然后“噗通”一声,氧化铝的前驱体就像小雪花一样慢慢从溶液里析出来了。

不过这时候还没成纳米材料呢,得经过后续的煅烧,就像给小雪花进行一场烈火中的修炼,最后才能变成氧化铝纳米材料这个小超人。

还有溶胶 - 凝胶法,这个过程就像是做果冻。

先把铝醇盐溶解在溶剂里,这就像是把做果冻的粉末倒进水里,搅拌搅拌,溶液变得黏黏糊糊的,就像果冻的雏形。

然后经过水解、缩聚等一系列反应,就像果冻在慢慢成型的过程。

最后经过干燥和煅烧,氧化铝纳米材料就诞生了,像从果冻模具里出来的精致小点心。

那这氧化铝纳米材料都用在哪呢?在陶瓷领域,它就像个超级黏合剂。

普通的陶瓷原料里加了氧化铝纳米材料,就像往一群调皮的小孩子里加了个小班长。

让陶瓷的硬度、韧性等性能都大大提高,原本脆弱的陶瓷就像被施了魔法一样变得坚不可摧。

在电子行业,氧化铝纳米材料就像个微型保镖。

保护电子元件不受外界环境的干扰,就像保镖把电子元件这个小明星紧紧护在身后。

在催化领域,它又像个活力满满的小助手。

能加快化学反应的速度,就像在化学反应这个马拉松比赛里,它是那个在旁边加油打气还顺便推一把的小机灵鬼。

在生物医学方面,氧化铝纳米材料就像个小小的隐形侠。

可以用来做药物载体,偷偷地把药物运送到身体需要的地方,就像小蚂蚁背着食物悄悄送到蚁巢一样。

在涂料里,它就像个时尚的化妆师。

让涂料不仅有更好的耐磨性,还能像给墙穿上了一件高级防护服,又美观又耐用。

在航空航天领域,氧化铝纳米材料就像个大力水手。

用在航空航天的零部件里,让这些部件更耐高温、更轻便,就像大力水手吃了菠菜一样充满力量。

球形纳米氧化铝

球形纳米氧化铝

球形纳米氧化铝
球形纳米氧化铝是一种具有广泛应用前景的新型材料。

它是由氧化铝纳米颗粒组成的球形微粒,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。

球形纳米氧化铝的制备方法有多种,包括溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等。

其中,溶胶-凝胶法是一种常用的制备方法,它通过控制溶胶的成分、浓度、pH值、温度等参数,可以得到不同形态、大小和结构的球形纳米氧化铝。

球形纳米氧化铝具有广泛的应用前景。

首先,它可以作为催化剂、吸附剂、分离剂等在化学工业中应用。

其次,它可以作为高效的光催化剂,在环境治理、水处理、空气净化等领域发挥重要作用。

此外,球形纳米氧化铝还可以应用于生物医学领域,如药物传递、生物成像、诊断和治疗等方面。

然而,球形纳米氧化铝的应用也存在一些问题。

首先,其制备成本较高,需要进一步降低成本。

其次,球形纳米氧化铝的生物毒性和环境影响等问题需要进一步研究和解决。

球形纳米氧化铝是一种具有广泛应用前景的新型材料,其制备方法和应用领域正在不断拓展和完善。

未来,随着技术的不断进步和研究的深入,相信球形纳米氧化铝将会在各个领域发挥更加重要的作用。

材料科学中的纳米氧化铝制备技术

材料科学中的纳米氧化铝制备技术

材料科学中的纳米氧化铝制备技术近年来,随着科技的不断发展和人们对材料优化性能的需求不断增长,纳米材料制备技术成为了材料科学领域中的热门研究方向,而纳米氧化铝作为一种重要的功能材料,也受到了广泛关注。

本文将详细介绍纳米氧化铝的制备技术,以及其在材料科学领域中的应用。

一、纳米氧化铝的基本特性纳米氧化铝是由纳米级氧化铝颗粒组成的粉末状材料,具有许多独特的物理和化学性质。

首先,纳米氧化铝颗粒的比表面积非常大,使其表面活性极强,从而增加了其化学反应和物理吸附的可能性。

其次,纳米氧化铝颗粒的晶格结构一般比较完整,晶界面的能量较高,对外界环境的响应也更为敏感。

另外,纳米氧化铝颗粒的尺寸越小,其量子效应和量子限制效应更加显著,材料的光学、磁学、热学、电学等性质也会发生明显变化。

二、纳米氧化铝的制备方法目前,纳米氧化铝的制备方法主要有以下几种:1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是最早被应用于纳米氧化铝制备的方法之一。

其基本原理是通过溶解氧化铝前驱体(如氯化铝、硝酸铝等)于溶剂中,形成溶胶,再通过加热、干燥等过程转变为凝胶,最终经过煅烧得到纳米氧化铝。

这种方法可以控制得到较为均匀的纳米氧化铝颗粒,但需要较长的反应时间,并且产物中常常会存在一定量的杂质。

2. 比较浸出法比较浸出法是通过将铝金属与氢氧化物混合,经过合适的处理,得到纳米氧化铝的一种方法。

这种方法具有成本低、加工便捷等优点,但是需要使用强碱性溶液,有一定的环境风险。

3. 等离子体化学法等离子体化学法是一种新兴的纳米氧化铝制备方法,其原理是通过气相放电等离子体产生活性氧化铝物种,并与前驱体反应生成纳米氧化铝颗粒。

这种方法可以得到高质量的、纯净的纳米氧化铝,但需要较高的制备成本。

三、纳米氧化铝的应用纳米氧化铝具有非常广泛的应用前景,主要涉及到以下几个方面:1. 光学材料纳米氧化铝在光学领域中被广泛应用,可以制备出具有良好光学性能的薄膜、光学器件等,如LED封装、光伏电池、光学滤波器等。

纳米级氧化铝粉

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。

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沉淀法制备纳米级Al2O3中的团聚控制学号::自从Gleiter等在20世纪80年代中期制得纳米级Al2O3,人们对这一高新材料的认识不断加深并陆续发现它的更多特性。

作为一种多功能的超微粒子,纳米Al2O3已广泛应用于结构及功能瓷、复合材料、催化剂载体、荧光材料、红外吸收材料等[1]。

由于氧化铝瓷来源廉价,且具有耐腐蚀、耐高温、高硬度、高强度、抗磨损、抗氧化和绝缘性好等良好特性,在冶金、化工、电子、国防、航天及核工业等高科技领域得到了广泛的应用。

制备纳米Al2O3是为进一步制备纳米Al2O3高分子复合材料提供优质原料。

如何制备出价格低廉、工艺简单、性能优良的纳米氧化铝粉体一直是国外研究的热点[2,3]。

目前,制备纳米Al2O3粉体主要有固相法、气相法和液相法三大类。

固相法操作简单,但生成颗粒粒径难以控制,且分布不均;气相法设备要求严格,操作复杂;液相法成本较低,生产设备和工艺过程简单,生成颗粒纯度高,粒径小且分布均匀,是制备纳米瓷粉体最常用的方法[4]。

常用的液相法有:溶胶-凝胶法,水热法,微乳液法,沉淀法[5]。

本文主要介绍沉淀法制备纳米氧化铝粉体的不同反应体系,并着重介绍了近几年在颗粒细化、减少团聚等研究方面取得的主要进展。

沉淀法就是在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂,得到前驱体沉淀,再经过过滤、洗涤、干燥、煅烧等工艺得到所要的产物。

沉淀法因原料成本低,设备及工艺简单,易于工业化,在生产高纯超细氧化铝粉末时有其优势[6]。

近年来研究使用的不同反应体系主要有以下三种:(1)铝盐+碳酸铵体系a.以硝酸铝为母液,碳酸铵为沉淀剂,其反应方程为:A1(NO3)3+2 (NH4)2CO3+H2O= NH4AlO(OH)HCO3+3NH4NO3+CO2该反应体系在酸性(pH>5)和碱性条件下都可以得到纳米粉体,但在碱性条件下结果较好。

两种添加顺序,将A1(NO3)3溶液加(NH4)2CO3溶液或相反,都可以得到碳酸铝胺NH4AlO (OH)HCO3沉淀,在1150℃下煅烧沉淀可得到粒径小于50nm 的粉体[7]。

b.以硫酸铝铵为母液,碳酸氢铵为沉淀剂,其反应方程式为:NH4A1(SO4)2+4NH4HCO3 = NH4AlO (OH)HCO3 +2 (NH4 )2SO4 +3CO2+H2O 这是目前研究最多的反应体系。

两种添加顺序也都可以得到沉淀。

采用先缓漫滴加碳酸氢铵至稍过量,然后以喷雾混合的方式,可使沉淀过程保持均相,获得平均粒径为30nm 的NH4AlO(OH)HCO3前驱体粉末。

喷雾混合方式可使溶液的pH 值迅速上升,有利于晶核形成,而前驱沉淀物的晶核数目越多,产物的粒径就越小[8]。

(2)无机盐+尿素均相沉淀体系在反应体系中加入尿素.随着温度升高,尿素分解生成沉淀剂NH4OHCO(NH2)2+3H2O=CO2 +2NH4OH沉淀剂NH4OH 在溶液中均匀分布,使沉淀均匀缓慢地生成,在沉淀过程中反应容器一直保持均相。

此方法制备的纳米氧化铝具有粒度小、粒径分布窄,制备成本低、工艺简单等优点,但同时由于其沉淀产物主要为氢氧化铝,因此存在较为严重的团聚问题。

沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂,使得料液中的阳离子形成沉淀物,再经过过滤、洗涤、干燥、煅烧等工艺得到所要的产物。

由于工艺过程中包括沉淀反应、晶粒生长到湿粉体的洗涤、干燥、煅烧等环节,都可以导致颗粒的长大和团聚的形成,为得到粒度分布均匀的粒子体系,必须对颗粒的团聚进行控制,近几年的研究中常用的控制方法介绍如下。

a.有机物洗涤有机物洗涤用表面力小的有机溶剂充分洗涤纳米颗粒,可以置换颗粒表面吸附的水分,减小氢键的作用和颗粒聚结的毛细管力,使颗粒不再团聚。

目前此方法采用的洗涤溶剂为醇类,例如无水乙醇、乙二醇等。

用醇类可以洗去粒子表面的配位水分子,并以烷氧基取代颗粒表面的羟基团。

有关试验表明,通过对比直接减压抽滤和加无水乙醇洗涤方式分离前驱体发现,后者不仅可以明显加快沉淀物的洗涤分离速度,而且洗滤后产物蓬松,层细粒状,干燥处理后易粉碎且颗粒均匀;直接进行减压抽滤洗涤费时很多,洗滤产物呈稀泥样,干燥后结块且难粉碎[9]。

b.加入分散剂为了保证纳米颗粒在液体介质中的良好分散,可以加入适当的分散剂。

常用的分散剂主要有:(1)无机电解质。

例如聚磷酸钠、硅酸钠、氢氧化钠及打等。

此类分散剂的作用是提高粒子表面电位的绝对值,从而产生强的双电层静电斥力作用,同时吸附层还可以产生很强的空间排斥作用,有效地防止粒子的团聚。

有文献报道[10],用0.1mol/L稀氨水洗涤已用去离子水洗涤两次的前驱体,可使几乎无法分离的前驱体快速分离。

氨水是挥发性碱,所以能在后续的煅烧过程中分解掉,从而不会影响产品的纯度[11]。

(2)有机高聚物[12]。

常用的有聚丙烯酰胺系列、聚氧化乙烯系列及单宁、木质素等天然高分子。

此类分散剂主要是在颗粒表面形成吸附膜而产生强大的空间排斥效应,因此得到致密的有一定强度和厚度的吸附膜是实现良好分散的前提。

有机高聚物类分散剂随其特性的不同在水中或在有机介质中均可使用。

试验表明[13],用聚乙二醇做分散剂时发现,随着分子量的加大,粉末的尺寸随之下降,但到了6000时,效果已不明显,而将不同分子量匹配加入时则获得了最小的粒径。

这可能是因为表面活性剂的分子量越大,其吸附在颗粒表面上的覆盖情况越好,所产生的空间位阻效应也越大,因而团聚程度较轻。

小分子量和大分子量的匹配加入提高了溶液的粘度,阻碍了母液与碱的剧烈反应,增长聚沉时间,使高分子量的PEG有充分时间吸附在胶粒表面上,小分子量的PEG还可以吸附在胶粒的空隙处,产生嵌合吸附作用[14]。

(3)表面活性剂。

包括阴离子型、阳离子型和非离子型表面活性剂。

此类分散剂可以在粒子表面形成一层分子膜阻碍颗粒之间相互接触,并且能降低表面力和毛细管吸附力,减小空间位阻效应。

表面活性剂的分散作用主要表现为它对颗粒表面润湿性的调整上。

在颗粒表面润湿性的调整中,表面活性剂的浓度至关重要。

适当浓度的表面活性剂在极性表面的吸附可以使得表面的疏水化,降低颗粒在水中团聚;但是浓度过大,表面活性剂在颗粒表面形成吸附胶束,反而引起颗粒表面由疏水向亲水转化,此时分散又转化为团聚。

关于分散剂与纳米粉体粒度的关系,已经有大量的著作做了论证。

中国科学院硅酸盐研究所静等[15]通过实验分析了分散剂用量对纳米氧化锆粉体颗粒分布尺寸的影响,并得出这种影响是由改变粉体表面的电荷分布来实现的结论。

c.共沸蒸馏共沸蒸馏在纳米颗粒形成的湿凝胶中加入沸点高于水的醇类有机物,混合后进行共沸蒸馏,可以有效地除去多余的水分子,消除了氢键作用的可能,并且取代羟基的有机长链分子能产生很强的空间位阻效应,使化学键合的可能性降低,因而可以防止团聚体的形成。

共沸蒸馏法常用的有机溶剂是正丁醇或甲苯。

由于水与正丁醇在93℃形成的共沸物中水的含量达45%,所以能有效地将水脱除,留下非常稳定的氢氧化铝-正丁醇溶胶体系,使颗粒间相互接近和形成化学键的可能性几乎被消除,从而有效防止硬团聚体的形成。

采用这种方法干燥凝胶,经1150℃煅烧,制得了尺寸分布均匀、呈球形的α-A12O3超细粉体,其平均粒径为70nm。

颗粒团聚理论[16]认为,前体中的水分子影响最终产品的颗粒团聚,从而影响颗粒的孔结构及比表面积等。

共沸蒸馏是一种重要的有机溶剂置换方式,通过加入沸点高于水、表面力低的有机溶剂与凝胶中的水组成二组分共沸物系,以共沸的方式最大限度地带走凝胶中的水并替代它存在于凝胶中,可从根本上消除干燥时产生的硬团聚[17],使γ-A12O3,粒径均匀,孔结构优良,比表面积大[18]。

d.特殊干燥工艺干燥法是除去纳米颗粒间水分的常用方法,但是普通的干燥方法使颗粒的团聚现象更加严重,其主要原因是由于吸附水结构中水的脱除,颗粒之间的引力更大,因此更易形成大的硬团聚体。

目前采用的特殊干燥工艺,在控制纳米颗粒团聚方面已经取得了满意的效果。

常用工艺为冷冻干燥和超临界流体干燥,冷冻干燥是利用水的特性,在充分冷却使水转化为冰后体积膨胀增大,可以使靠近的纳米颗粒适当分开,阻止了团聚体的形成;超临界流体干燥法是利用超临界流体对有机溶剂的很强的溶解能力,把纳米颗粒形成的胶体中的有机物除去[19]。

本工艺的原理是利用物质在临界温度和压力,气—液之间没有界面存在,因而可以避免表面力的作用,防止粒子团聚[20]。

中国科学院煤炭化学研究所马池明等研究了超临界流体干燥法在制备纳米Al2O3粒子中的应用,分析了干燥操作参数对纳米颗粒分散性能的影响。

e.超声波分散超声波的应用可以有效地防止纳米粒子的团聚,其原理为超声空化作用产生的高温高压将加速水分子的蒸发,防止氢键形成,超声波特有的空化作用可使晶核的生成速率提高几个数量级,从而减小颗粒粒径,抑制晶核的聚结和长大,阻止颗粒硬团聚的形成。

另外它产生的冲击波和微射流具有粉碎作用,可以使已经形成的团聚体破碎;同时超声波的搅拌作用可以使形成的胶粒充分分散。

Chaum ont 等人的研究表明,经超声空化处理的溶胶和凝胶含有更少的水分子以及羟基等基团,并且粒子分布更加均匀。

沉淀法是液相合成金属氧化物纳米粉体常用的方法,可以广泛用来合成单一或复合氧化物纳米粒子,通过选择合适的反应体系,控制前驱体的颗粒团聚,得到粒度分布均匀的粒子体系,制备出所需形貌和晶型的纳米Al2O3。

其中颗粒的团聚直接影响到沉淀法制备Al2O3纳米材料的成功与否,结合近几年的研究方法本文着重阐述了有机物洗涤,分散剂,共沸蒸馏法,特殊干燥法,超声波分散法的原理以及应用实例。

[1] 汪信,陆路德。

纳米金属氧化物的制备及应用研究的若干进展。

无机化学学报。

2000,16(2):213~217摘要:综述了氧化物及复合氧化物纳米晶的各种制备方法及特点,重点介绍了有机配合物前驱体法-聚乙二醇法、明胶法和硬脂酸法制备氧化物纳米晶的原理、特点以及在磁性材料、电磁波吸收材料、催化剂和塑料改性方面的若干应用。

[2] 周克刚,玉平,骏驰等。

直接沉淀法制备纤维状纳米A12O3。

大学学报。

2009,36(18):59~63摘要:纳米Al2O3粒子的制备方法很多,但所制备的产物多为球形或不规则的粒状,呈纤维状的纳米Al2O3粒子的报道不多.本文以A12(S04)3·18H20和NaOH为原料,十二烷基苯磺酸钠(DBS)为表面活性剂,通过控制反应温度为65℃,Al2(S04)3初始浓度为0.5mol/L,以直接沉淀法先合成纤维状氧化铝的前驱体,然后在1 000℃下煅烧2 h得到直径为5~10 nm,长为60~120 nm,分散良好的γ- Al2O3短纤维。

通过TEM,XRD等检测手段对各阶段产物的表征和分析,详细讨论了洗滤方式,反应温度,Al2(S04)3初始浓度对前驱体产物粒径形貌的影响,以及煅烧温度对最后产物形态和晶型的调整。

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