水熱法制備氧化鋁納米粉體及其形貌的研究.pdf

1、作為紅寶石和藍(lán)寶石的主要成分,氧化鋁很久以前就被人所熟知。作為傳統(tǒng)材料,其具有高彈性模量,熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性高。隨著納米技術(shù)的興起,人們對于納米氧化鋁的認(rèn)識不斷加深,發(fā)現(xiàn)它除了具有納米效應(yīng)外,還具比表面積大、光吸收性強(qiáng)、低熔點(diǎn)、化學(xué)活性強(qiáng)等特性,因此被廣泛用于材料、航空航天、醫(yī)學(xué)、微電子等領(lǐng)域。作為陶瓷材料,納米氧化鋁因為顆粒尺寸小可以有效降低燒結(jié)溫度,明顯提升抗彎、抗壓、斷裂韌性;作為催化劑及催化載體,納米氧化鋁因其比表面積大、化學(xué)

2、活性高的優(yōu)點(diǎn),通過與粒子表面存在的斷裂化學(xué)鍵和失配鍵結(jié)合生成活性點(diǎn);作為光電材料,納米氧化鋁組分均勻擁有單一分散,可做成規(guī)模集成電路墊底;作為生物材料,納米氧化鋁可以用作人類牙齒和骨頭的替代材料。
　　 由于納米氧化鋁具有以上優(yōu)異性能,所以需要尋找出一種簡單而高效制備高質(zhì)量納米氧化鋁的方法。納米氧化鋁由于活性高易團(tuán)聚,所以不宜直接制備,而通過制備納米氧化鋁前驅(qū)體勃姆石(γ-AlOOH)來實(shí)現(xiàn)納米氧化鋁的制備此次研究的重點(diǎn)。本文主

3、要采用水熱法,通過添加多種表面活性劑,從而制備不同尺寸、不同形貌的勃姆石(γ-AlOOH)。并通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、選取電子衍射(SAED)、X射線衍射(XRD)、傅里葉紅外線光譜分析儀(FTIR)、紫外-可見漫反射光譜(UV-vis)等測試手段對于制備的粉體形貌和性質(zhì)進(jìn)行表征,進(jìn)一步研究粉體形貌和性質(zhì)之間的關(guān)系。主要合成方法和表征結(jié)果如下:
　　 研究了以AlCl3·6H2O為原料,通過加入不

4、同Na源(鎢酸鈉、乙酸鈉、海藻酸鈉、硅酸鈉),在200℃下,保持85%填充比水熱處理24小時,制備出了大小不同的γ-AlOOH納米纖維。
　　 還研究了以AlCl3·6H2O為原料,加入羧甲基纖維素鈉為模板劑,研究了不同模板劑含量和不同水熱時間對于產(chǎn)物物相與形貌的影響,制備出了梭狀納米粒。
　　 研究并探索γ-AlOOH納米線生長機(jī)理。
　　 此外,還研究了以異丙醇鋁為鋁源,采用微波水熱法在160℃下微波水熱處理