纳米氧化铝的制备与应用
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。
a相纳米氧化铝
A相纳米氧化铝1. 引言A相纳米氧化铝是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它具有优异的物理和化学性质，可在电子、光电、催化等领域发挥重要作用。
本文将对A相纳米氧化铝的制备方法、性质及应用进行详细介绍。
2. 制备方法目前，制备A相纳米氧化铝的方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、燃烧法等。
2.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备A相纳米氧化铝的方法。
其步骤包括溶解金属盐、加入催化剂、调节pH值等。
通过控制温度和时间，可以得到粒径均匀分散的A相纳米氧化铝。
2.2 水热法水热法是利用高温高压条件下水的特殊性质来制备A相纳米氧化铝。
通过调节反应条件和添加适当的助剂，可以得到具有良好结晶度和较小粒径的A相纳米氧化铝。
2.3 燃烧法燃烧法是一种简便快速的制备A相纳米氧化铝的方法。
通过在金属盐溶液中加入适量的还原剂，然后进行高温燃烧反应，可以得到高纯度、均匀分散的A相纳米氧化铝。
3. 性质A相纳米氧化铝具有许多优异的性质，包括物理性质和化学性质。
3.1 物理性质A相纳米氧化铝具有较高的比表面积和孔隙结构，使其具有良好的吸附性能。
此外，它还具有良好的导电性、光学透明性和磁学特性。
3.2 化学性质A相纳米氧化铝在化学反应中表现出良好的稳定性和活性。
它可以作为催化剂、催化剂载体、吸附材料等，在催化加氢、脱硫等反应中发挥重要作用。
4. 应用A相纳米氧化铝在许多领域都有广泛应用。
4.1 电子领域A相纳米氧化铝可以作为电子材料的基底，用于制备高性能的电子器件。
它具有优异的导电性和光学特性，可用于制备场发射器件、太阳能电池等。
4.2 光电领域A相纳米氧化铝具有良好的光学透明性和光学非线性特性，可用于制备光纤、激光器、光学波导等光电器件。
4.3 催化领域A相纳米氧化铝作为催化剂或催化剂载体，可以在催化加氢、脱硫等反应中发挥重要作用。
其高比表面积和孔隙结构使其具有较大的活性表面积，提高了催化反应速率。
5. 结论综上所述，A相纳米氧化铝是一种具有广泛应用前景的新型材料。
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。
片状纳米氧化铝
片状纳米氧化铝全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：片状纳米氧化铝是一种具有独特形态和性质的新型氧化铝材料，是氧化铝的一种特殊形态。
它拥有高表面积、优异的稳定性和优良的性能，在材料科学、化工工程、生物医药等领域具有广泛的应用前景。
本文将从片状纳米氧化铝的制备方法、特性和应用领域等方面进行介绍。
一、制备方法片状纳米氧化铝的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法等多种途径。
物理法主要是通过热分解、氧化、沉淀等过程来制备片状纳米氧化铝；化学法主要是通过溶胶-凝胶法、水热合成法、溶剂热法等来合成片状纳米氧化铝；生物法则是利用生物体或微生物来合成片状纳米氧化铝。
这些方法各具特点，可以根据具体需求选择适合的方法来制备片状纳米氧化铝。
二、特性片状纳米氧化铝具有一系列独特的物理和化学性质，主要包括高表面积、较大的比表面积、优异的稳定性和高的光学性能等。
高表面积是片状纳米氧化铝的主要特点之一，拥有大量表面活性位点，可提高其催化性能和吸附性能；较大的比表面积能提高其与其他物质之间的接触面积，提高其催化效率；优异的稳定性使得片状纳米氧化铝在各种环境条件下都能保持稳定性，具有良好的使用寿命；高的光学性能能使片状纳米氧化铝具有光学传感、光催化等应用价值。
三、应用领域片状纳米氧化铝在材料科学、化工工程、生物医药、环境保护等领域具有广泛的应用前景。
在材料科学领域，片状纳米氧化铝可用作催化剂、填料、增稠剂等；在化工工程领域，片状纳米氧化铝可用于制备纳米涂料、纳米复合材料等；在生物医药领域，片状纳米氧化铝可用于药物传递、免疫诊断等；在环境保护领域，片状纳米氧化铝可用于水处理、空气净化等。
这些应用领域都展示了片状纳米氧化铝的巨大潜力和市场前景。
第二篇示例：片状纳米氧化铝是一种具有特殊化学和物理性质的纳米材料。
它具有高比表面积、高比表面积、高热稳定性和良好的化学稳定性等特点，因此在许多领域有着广泛的应用前景。
在纳米科技的发展过程中，纳米氧化铝已经成为了一个备受关注的研究领域。
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。
高纯纳米氧化铝
高纯纳米氧化铝高纯纳米氧化铝是一种具有很高应用价值的新材料，它具有优异的物理和化学性质，广泛应用于催化剂、电子材料、陶瓷材料、涂料和生物医药等领域。
下面将从高纯纳米氧化铝的制备方法、物理和化学性质以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、制备方法高纯纳米氧化铝的制备方法主要有溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等多种方法。
溶胶-凝胶法是将金属有机溶液或无机盐溶解在适当的溶剂中，通过加入催化剂或控制温度等条件，使其形成氧化物胶体，然后通过干燥和煅烧等处理得到高纯度的氧化铝粉末。
水热法是将金属离子和氢氧根离子在水相中反应生成氢氧根离子络合物，然后通过调节温度和压力等条件使其形成晶体，在经过分离、洗涤和干燥等处理后得到高纯度的氧化铝粉末。
沉淀法是将金属盐溶解在水中，加入沉淀剂使其形成氢氧化物沉淀，然后通过煅烧和分离等处理得到高纯度的氧化铝粉末。
二、物理和化学性质高纯纳米氧化铝具有很高的比表面积和催化活性，其晶体结构为纤锌矿型结构，具有优异的力学性能和耐热性能。
同时，它还具有优异的电学、光学、磁学等性质，在电子材料、生物医药等领域有广泛应用。
三、应用领域1. 催化剂领域：高纯纳米氧化铝作为一种重要的催化剂载体材料，广泛应用于汽车尾气净化、工业废气净化和石油加工等领域。
2. 电子材料领域：高纯纳米氧化铝在电子材料中主要用于制备高压陶瓷电容器、微波介质陶瓷以及其他复合陶瓷材料等。
3. 陶瓷材料领域：高纯纳米氧化铝在陶瓷材料中主要用于制备高强度、高硬度和高耐磨性的陶瓷制品，如切割工具、陶瓷轴承等。
4. 涂料领域：高纯纳米氧化铝可以作为涂料中的添加剂，提高涂层的耐候性、硬度和耐腐蚀性，同时还能提高涂层的光泽度和透明度。
5. 生物医药领域：高纯纳米氧化铝在生物医药领域中主要用于制备生物传感器、药物缓释系统和人工骨骼等。
总之，随着科技的不断发展和应用领域的不断拓展，高纯纳米氧化铝将会有更加广泛的应用前景。
纳米氧化铝薄膜
纳米氧化铝薄膜纳米氧化铝薄膜是一种具有广泛应用前景的材料。
它具有许多独特的性质和优点，可以在各种领域发挥重要作用。
本文将介绍纳米氧化铝薄膜的制备方法、性质以及应用领域。
我们来了解一下纳米氧化铝薄膜的制备方法。
纳米氧化铝薄膜可以通过多种方法制备，其中最常用的方法是溶胶凝胶法和物理气相沉积法。
溶胶凝胶法是将适量的铝源与溶剂混合，形成胶体溶液后，通过热处理或化学反应形成氧化铝薄膜。
物理气相沉积法则是将铝源加热至高温，使其蒸发并在基底表面沉积形成薄膜。
纳米氧化铝薄膜具有许多独特的性质。
首先，它具有优异的热稳定性和化学稳定性，能够在高温和腐蚀性环境下保持良好的性能。
其次，纳米氧化铝薄膜具有良好的光学性能，能够在可见光和紫外光范围内具有高透明度和低反射率。
此外，纳米氧化铝薄膜还具有优异的电学性能，可以用于制备电容器、传感器和电子器件等。
纳米氧化铝薄膜在许多领域都有广泛的应用。
首先，在光电器件中，纳米氧化铝薄膜可以用作透明电极材料，用于制备太阳能电池和液晶显示器等。
其次，在防腐蚀领域，纳米氧化铝薄膜可以作为涂层材料，用于提高金属材料的耐腐蚀性能。
此外，纳米氧化铝薄膜还可以用于生物医学领域，例如制备生物传感器和药物缓释系统等。
纳米氧化铝薄膜的制备和应用还面临一些挑战。
首先，制备高质量的纳米氧化铝薄膜需要控制好制备条件，包括反应温度、溶液浓度和pH值等。
其次，纳米氧化铝薄膜的性能与其结构和形貌密切相关，因此需要进一步研究纳米氧化铝薄膜的结构与性能之间的关系。
此外，纳米氧化铝薄膜在实际应用中还需要考虑其成本和可持续性等因素。
纳米氧化铝薄膜是一种具有广泛应用前景的材料。
通过不同的制备方法可以得到具有优异性能的纳米氧化铝薄膜，其在光电器件、防腐蚀和生物医学等领域有着重要的应用。
然而，纳米氧化铝薄膜的制备和应用还需要进一步的研究和探索。
希望随着科学技术的不断发展，纳米氧化铝薄膜能够在更多领域发挥其独特的作用，为人类的生活带来更多的福祉。
纳米氧化铝纳米线的制备及其应用研究
纳米氧化铝纳米线的制备及其应用研究纳米材料在当今的科学研究和工业发展中，得到了越来越广泛的应用。
其中，纳米氧化铝纳米线是一种重要的材料，具有极高的抗压强度和导电性能，能够广泛应用于电子、能源、传感器等领域。
本文将介绍纳米氧化铝纳米线的制备方法及其应用研究。
第一部分：纳米氧化铝纳米线的制备方法纳米氧化铝纳米线的制备方法主要有两种：湿化学法和气相沉积法。
1.湿化学法湿化学法主要是通过溶液反应的方式来制备氧化铝纳米线。
其主要步骤包括：将铝盐和氧化剂混合在水溶液中，使用凝胶转化剂使其成为凝胶状物质，利用干燥和高温煅烧的方法制备出氧化铝纳米线。
该方法制备的纳米线直径较小，可控性较差，但制备成本较低，适用于大规模生产。
2.气相沉积法气相沉积法是利用气相反应在高温下制备氧化铝纳米线。
其主要步骤包括：将铝源和氧源分别与惰性气体混合，在高温下使其反应生成氧化铝纳米线，利用沉积基底使其定向生长。
该方法制备的纳米线直径较大，可控性较好，但制备成本较高，适用于小批量生产。
第二部分：纳米氧化铝纳米线的应用研究纳米氧化铝纳米线的应用研究主要包括电子、能源、传感器等领域。
1.电子领域纳米氧化铝纳米线在电子领域中主要应用于晶体管和电容器等器件中。
其高弹性模量、高载流电子浓度和极高的导电性能，可以增强电子器件的性能和可靠性。
2.能源领域纳米氧化铝纳米线在能源领域中主要应用于锂离子电池和太阳能电池等方面。
其高比表面积、高功率密度和优异的循环性能，可以提高电池的性能和寿命。
3.传感器领域纳米氧化铝纳米线在传感器领域中主要应用于气体和生物传感器等方面。
其高表面活性和良好的生物相容性，可以提高传感器的灵敏度和可靠性。
结论纳米氧化铝纳米线作为一种重要的纳米材料，其制备方法和应用研究已经得到了广泛的研究和应用。
未来，需要进一步研究其制备方法的可控性和成本效益，并拓展其在新领域的应用，为人类社会的发展做出更加巨大的贡献。
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纳米氧化铝的制备与应用作者：XXX摘要：纳米技术日新月异，纳米材料科学也不断的进步。
纳米氧化铝作为纳米材料的一员，因其特殊的性能成为一种用途广泛的纳米材料，其制备方法不断涌现，其应用范围也不断拓展，已逐渐成为重要的无机纳米材料。
对纳米氧化铝的制备方法与应用的领域做进一步的研究，有着十分重要的经济意义和现实意义。
本文主要介绍了纳米氧化铝的制备方法和应用现状，并对其研究前景作了简要展望。
关键词：纳米氧化铝，制备，应用引言纳米氧化铝是一种尺寸为1~ 100nm的超微颗粒, 具有强的体积效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应, 在光、电、热力学和化学反应等许多方面表现出一系列的优异性能, 广泛用作精细陶瓷、复合材料、荧光材料、湿敏性传感器及红外吸收材料等[1,2]。
自80年代中期Gleiter 等制得纳米级Al2O3粉末以来, 人们对这一高新材料的认识不断加深并发现其中有许多特性, 本文试对其制备方法与应用研究取得的进展作一综述。
1 纳米Al2O3的制备技术目前纳米Al2O3的制备方法可归纳为固相法、气相法和液相法三大类, 但随着科技的不断发展和对不同物理、化学特性超微粒的需求, 在上述三类方法的基础上又衍生出许多新的技术。
1. 1 气相合成法气相法制备高纯超细粒子氧化铝主要采用化学气相沉积法( Chemical Vapor Deposition法) , 是以金属单质、卤化物、氢化物或有机金属化合物为原料, 通过气相加热分解和化学反应合成微粒。
1. 1. 1 火焰CVD[ 3, 4]借助惰性气体将反应物送进反应室中, 燃料气体的火焰将反应物蒸发, 气态反应物被氧化成粒径为10~50nm的超细高纯氧化铝粉末。
反应物母体为金属铝的碳水化合物、氧化铝; 氧化剂为氧气; 产生火焰的燃料气体是氢气、甲烷、乙烯、乙炔或它们的混合气体, 并用惰性气体稀释; 所用燃烧炉是逆流扩散火焰燃烧炉。
美国Chen Y J[5]等利用此法制备出粒径为30~ 50nm的无团聚氧化铝纳米粒子。
1. 1. 2 激光热解CVD法意大利的E Borsella[6]利用三甲基铝Al(CH3) 3和N2O作为气相反应物, 加入C2H4作为反应敏化剂,采用CO2激光( C2H4在CO2激光发射波长处有共振吸收) 加热进行反应, 然后在1200~ 1400 下进行热处理成功地合成了粒径为15~ 20nm的Al2O3粒子。
经X射线衍射、电镜和BET表面积测试, 粉末主要为球形单晶纳米粒子。
1. 1. 3 激光加热蒸发CVD法日本专利[ 7]提出氧化铝陶瓷( 纯度为99. 99%)作为蒸发源, 放在一个压力为0. 01Pa的真空泵中,通O2、CO或CO2, 使压力保持在15Pa左右, 用CO2激光照射氧化铝陶瓷使之蒸发, 蒸发出的氧化铝在气体中迅速冷却得到超细高纯氧化铝。
Bharti[ 8]用此法制备20~ 30nm的氧化铝球形粒子。
该方法具有能量转换效率高、粒子大小均一、不团聚、粒径小、可精确控制等优点, 但成本高、产率低、难以实现工业化生产。
1. 2 液相合成法1. 2. 1 溶胶 凝胶法溶胶 凝胶法是目前在氧化物纳米粉制备中研究和应用较多的一种方法, 其步骤如下: 有机铝盐溶解于有机溶剂中, 形成均匀溶液, 逐滴加入蒸馏水,经过水解、聚合形成溶胶, 然后陈化转变为凝胶。
凝胶在抽真空的情况下低温干燥、磨细可得氢氧化铝细粉, 再经煅烧即得氧化铝纳米粉。
赵秦生等[9]采用乙醇铝为前驱物, 与烷烃配成溶液, 加少量非离子表面活性剂, 进行水解, 经真空干燥所得干凝胶在500 和1200 下煅烧, 分别得到粒径为40nm 和100nm的 - Al2O3 和 - Al2O3 球形粉末。
Felde B等[10]以异丁醇铝为前驱体, 加入乙酰丙酮和硝酸铵, 经水解、陈化形成凝胶, 再经干燥、煅烧得到粒径为50nm的 -Al2O3粒子。
近年来络合物 凝胶法应用较为广泛, 其基本过程如下: 用铝的无机盐和有机络合剂制备出金属络合物溶胶, 再陈化得凝胶, 碾碎、煅烧得稳定氧化铝细粉。
陈忠[ 11]与李继光[ 12]利用这种方法分别得到14nm和10nm的球形氧化铝粒子, 并且无明显团聚现象。
王宏志等[12]在Al( NO3) 3溶液中加入丙烯酰胺单体、N, N -亚甲基丙烯酰胺网络剂, 在80 聚合获得凝胶, 经过干燥、煅烧得10nm的 -Al2O3粉体。
该方法是在室温附近的湿化学反应, 其优点是能用分子水平设计来控制材料的均匀性及粒度, 得到高纯超细材料; 缺点是原料价格高, 有机溶剂有毒性, 以及在高于1200 处理粒子会快速凝聚。
1. 2. 2 微乳液法[ 14, 15]W/ O型微乳液是由水、与水不相溶的有机溶剂、表面活性剂和助表面活性剂组成的透明或半透明的热力学稳定体系。
金属盐类可以溶解在水相中, 形成极其微小而被表面活性剂、油相包围的水核, 在这些水核中发生沉淀反应, 产生的微粒经洗涤、干燥、煅烧得到纳米氧化铝粒子。
法国的EPonthieu[16]利用硝酸铝、二甲苯( 或环己烷、葵烷等) 、tween80( 或span20、40、80、85) 组成微乳液体系, 制得40~50nm的氧化铝粒子。
甘礼华[17]等用氢氧化铝和氢氢化钠反应生成偏铝酸钠溶液, 再用硝酸中和成氢氧化铝凝胶, 搅拌并超声成透明溶胶,再以正己醇和Triton X- 100( 2 3) 、Al( OH) 3溶胶、环己烷组成均匀透明的微乳液体系, 可制得粒径为9nm的Al2O3。
该方法得到的粒子粒径小、分布均匀、稳定性高、重复性好; 但由于所制得粒子过细, 固液分离较难进行, 抽滤和离心分离效果不好。
1. 2. 3 液相沉淀法沉淀法为在溶液状态下, 将成分原子混合, 往溶液中加入适当的沉淀剂来制备陶瓷前驱体的沉淀,再煅烧得陶瓷粉末。
它包括直接沉淀法、共沉淀法和均匀沉淀法。
直接沉淀法是仅用沉淀操作从溶液中制备氧化物纳米微粒的方法; 共沉淀法是把沉淀剂加入混合后的金属盐溶液中, 促使各组分均匀混合沉淀, 然后加热分解得超微粒; 均匀沉淀法是在溶液中加入某种物质, 使之通过溶液中的化学反应,缓慢生成沉淀剂, 只要控制沉淀剂的生成速度, 就可以避免浓度不均匀现象, 使过饱和度控制在适当的范围内, 从而控制粒子的生长速度, 获得凝聚少、纯度高的超细粉。
顾燕芳[18]以Al(NH4)(CO3) 2和(NH4)2CO3为原料, 利用直接沉淀法制得粒径为90nm、纯度为99. 98%的无定形氧化铝球形粉末。
周曦亚[19]采用均匀沉淀法, 以硝酸铝和脲为原料制得氢氧化铝凝胶, 再用低表面张力的乙醇为脱水剂, 得到40nm 以下的-Al2O3粒子, 防团聚效果较好。
该法的优点是能精确控制粒子的化学组成, 易添加微量有效成分, 制得多种成分均一的高纯复合物; 缺点是制备过程中影响因素较多( 控制的主要参数是溶液的组成、浓度、温度、时间) , 形成分散粒子的条件苛刻。
1. 2. 4 相转移分离法该方法的基本原理为: 往铝盐溶液中加入氢氧化钠溶液或其它碱性溶液, 当刚开始产生氢氧化铝沉淀时, 通过加热且超声粉碎使之溶胶化; 在水溶胶中加入阴离子表面活性剂, 抑制核的生长和凝聚, 再加入有机溶剂, 使粒子转入到有机相中; 加热且减压除去溶剂, 将残留物质干燥、煅烧得到氧化铝纳米粒子。
周恩绚等[20]在高速搅拌下, 将硫酸铝铵溶液迅速加入到碳酸氢铵溶液中生成溶胶, 再加表面活性剂Span(山梨糖醇脂类) 和有机溶剂二甲苯, 可制得粒径为20~30nm的 -Al2O3粒子。
方佑龄[21]用AlCl3 6H2O制得水合氧化铝溶胶, 加入阴离子表面活性剂DBS和有机溶剂二甲苯, 可制得平均粒径为5nm的 -Al2O3和128nm的Al2O3粒子。
该方法的关键是利用表面活性剂将水溶液中的胶粒转移到油相中, 然后弃水，达到较快速简易地将胶体粒子和水分离的目的。
1. 2. 5 溶液蒸发法[22,23]此法是把溶剂制成小滴后进行快速蒸发使组分偏析最小, 制得的纳米粉末一般通过喷雾热解或超临界技术法加以处理。
喷雾热解法是将铝盐Al( NO3) 3、碳酸铝铵等[ 24]溶液用喷雾器喷入到高温的气氛中, 溶剂的蒸发和Al( NO3) 3的热分解同时迅速进行, 从而直接制得40~ 150nm的 -Al2O3。
该法制备能力大, 操作较简单, 但Al(NO3) 3热分解时产生大量的氮氧化物, 污染环境, 给工业化生产带来一定困难。
超临界技术法被广泛应用于各种类型的材料制备, 其原理是用干燥的气体填充溶胶或凝胶以除去粒子间的液体。
该方法通常包括如下步骤: 溶胶或溶胶的制备; 超临界条件下的干燥过程; 所得粉体的后处理。
超临界流体可以是醇或二氧化碳。
冯丽娟等[25]研究了在无机盐—有机溶剂(水合硝酸铝—乙醇) 体系中超细氧化铝的制备, 所得产品为短纤维状微晶, 其长轴为90nm, 短轴为5nm。
操作过程简便、安全,成本低, 利于大规模生产。
用超临界法制备的氧化铝粒子具有孔径大、粒径小、密度低、表面能高的性质。
1. 3 固相合成法固相法是将铝盐经研磨后进行煅烧, 通过发生固相反应制得纳米氧化铝。
1. 3. 1 碳酸铝铵热分解法该法是通过前驱体NH4AlO( OH) HCO3的合成和热解得到高纯超细氧化铝。
它不产生腐蚀性气体, 无热分解时的溶解现象, 产品粒径控制好, 且能简化操作, 适合工艺化生产。
张中太等[26]利用NH4Al( SO4) 和NH4HCO3为原料, 控制适当的反应物配料和反应体系的pH值, 制得NH4AlO( OH)HCO3前驱体化合物, 在一定的温度下热解, 最终制得粒径为5~20nm的活性超细粉体。
1. 3. 2 非晶晶化法首先是制备非晶态的化合态铝, 然后再经过退火处理, 使非晶晶化。
由于非晶态在热力学上是不稳定的, 在受热或辐射条件下会出现晶化现象。
控制适当的条件可以得到氧化铝的纳米晶。
此法的特点是工艺比较简单、易控制, 能够制备出化学成分准确的纳米材料, 并且不需要经过成型处理, 由非晶态可直接制备出纳米氧化铝。
2 纳米Al2O3的应用纳米Al2O3具有高强度、高硬度、耐热、耐腐蚀等一系列优异特性, 是光学单晶及精细陶瓷的重要原料, 在材料、微电子、化工及宇航工业等科技领域常用来制造如转子、活塞、高压钠灯管、化学传感器、导弹窗口、卫星的整流罩、天线窗及生物陶瓷等, 应用前景十分广阔。
2000年, 世界市场对氧化铝的年需求量增长为 5. 8%, 国内市场对其年需求量增长为9. 5%[27]。
随着我国目前经济的发展, 对纳米级高纯Al2O3的需求将逐年上升。
2. 1 陶瓷材料在常规Al2O3陶瓷中添加5%的纳米级Al2O3粉体可改善陶瓷的韧性, 降低烧结温度。