可控形貌氧化鋁的制備及吸附性能的研究.pdf

1、Al2O3納米材料由于具有高比表面積、好的熱穩(wěn)定性、高介電常數(shù)、低成本等特性，在吸附劑、催化劑、催化劑載體、功能陶瓷、復合材料增強劑和新結(jié)構(gòu)材料合成等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應用。而Al2O3納米材料的性質(zhì)和應用很大程度上依靠它的形貌和結(jié)構(gòu)，所以近些年，合成具有特殊微結(jié)構(gòu)的形貌可控的Al2O3納米材料已受到許多學者關(guān)注，不同形貌的Al2O3納米材料也被相繼報道，如， Al2O3纖維、納米棒、納米針、納米片、納米球、花狀等。本文以傳統(tǒng)水熱法為基

2、礎(chǔ)，通過改變原材料、表面活性劑種類，調(diào)節(jié)水熱溫度、保溫時間、水解速度等條件，合成了不同形貌的Al2O3納米粉體，并以剛果紅作為模擬污染物，研究了所制備的樣品的吸附性能。
　?。?）以Al(NO3)3·9H2O作為鋁源，尿素為添加劑，聚乙二醇（ PEG）為表面活性劑，采用傳統(tǒng)水熱法成功合成了純度較高的麥穗狀Al2O3納米粉體，煅燒不同溫度來分析熱處理過程中樣品晶相的轉(zhuǎn)變，同時研究了水熱保溫時間對產(chǎn)物形貌和微結(jié)構(gòu)的影響，并以此推理麥穗

3、狀超級結(jié)構(gòu)形成的可能機理。結(jié)果表明隨著保溫時間的增加，先是自組裝過程進一步進行，之后，奧斯特瓦爾德熟化過程的發(fā)生導致麥穗狀結(jié)構(gòu)完全崩塌。吸附性能測試表明，樣品對有機污染物有很好的去除效果。
　?。?）無任何表面活性劑輔助的情況下，采用傳統(tǒng)水熱法，僅以Al(NO3)3·9H2O和尿素為原料，通過改變其水熱保溫時間制備出不同形貌的Al2O3納米粉體。實驗結(jié)果表明水熱過程中保溫時間對產(chǎn)物的形貌有很大影響，并對比性研究了有表面活性劑和無表

4、面活性劑時樣品可能的不同生長機理。吸附性能測試表明無表面活性劑輔助合成的Al2O3納米粉體對有機污染物也具有很好的去除能力。
　　（3）利用陰陽離子雙水解原理，使用NaAlO2與Al(NO3)3·9H2O、AlCl3·6H2O、Al2(SO4)3·18H2O為原材料，合成三種尺寸可控的Al2O3納米粉體，其形貌分別為四邊形納米薄片組成的線團狀、納米棒、不規(guī)則納米片。在這種合成策略中， Al3+和AlO2-相互促進作用，使鋁源的水解