球形氧化铝的制备方法6种_苏州中久新材料科技有限公司
2023-09-28
一、球形氧化铝制备方法
球形氧化铝的制备方法主要有溶胶-乳液-凝胶法、滴球法、均相沉淀法、模板法、气溶胶分解法、喷射法等。
球形氧化铝制备方法对比表
1、溶胶-乳液-凝胶法
溶胶-乳液-凝胶法是在溶胶凝胶法的基础上发展起来的。其主要工艺过程是利用醇铝水解，经过溶胶凝胶过程制备球形氧化铝粉体，整个水解体系比较复杂，其中溶解醇铝的辛醇占50%，乙腈溶剂占40%，分散水的辛醇和丁醇分别占9%和1%，并且用羟丙基纤维素作分散剂，得到了球形度非常好的球形氧化铝粉体。
溶胶-乳液-凝胶法由于采用了有机溶剂及表面活性剂，缺点是不利于氧化铝粉体的分离及干燥。
溶胶-乳液-凝胶法制备球形氧化铝粉体SEM图片
2、滴球法
滴球法是将氧化铝溶胶滴入到油层(通常使用石蜡、矿物油等),靠表面张力的作用形成球形的溶胶颗粒，随后溶胶颗粒在氨水溶液中凝胶化，后将凝胶颗粒干燥，煅烧形成球形氧化铝的方法。滴球法制备的球形氧化铝主要应用于吸附剂或催化剂载体。
滴球法是对溶胶-乳液-凝胶法在工艺上的进步改进，其优点是省去了粉体与油性试剂的分离处理。缺点是制备球形氧化铝的粒径较大。
3、均相沉淀法
均相沉淀法是指在A2(SO4)3或NH4AI(SO4)2均相溶液中，其沉淀过程包括晶核形成、聚集长大、析出。在沉淀剂的作用下，均相溶液中的浓度降低，就会均匀地生成大量的微小晶核，终形成的细小沉淀颗粒会均匀地分散在整个溶液当中,制备得到球形氧化铝。
需要特别注意的是:球形氧化铝粉体颗粒只有在A2(S04)3或NH4A(S04)2溶液中能够获得，而不能在A(NO3)3或AICI3溶液中得到，可见SO42-对形成球形颗粒起到了至关重要的作用。
均相沉淀法制备球形氧化铝SEM图
均相沉淀法优点是能够制备球形度非常好的氧化铝粉体，形貌均一，粒度分布窄。缺点是该方法局限性大，形貌形成机理尚不明确。
4、模板法
模板法是以球形原料作为过程中控制形态的试剂，产品通常空心或者是核壳结构。主要工艺过程是以聚苯乙烯微球为模板剂，用碳酸功能化的氧化铝纳米粒子包覆，再通过甲苯洗涤，制备了空心氧化铝球体。
模板法是制备空心球体的好方法。缺点是对模板剂的要求较高,制备过程步骤多,不易操作。
5、气溶胶分解法
气溶胶分解通常是以铝醇盐为原料，利用铝醇盐易水解和高温热解的性质，并采用相变的物理手段，将铝醇盐气化，然后与水蒸汽接触水解雾化，再经高温干燥或直接高温热解，从而实现气-液-固或气-固相的转变，终形成球形氧化铝粉体。气溶胶分解法关键是由雾化部分和反应部分组成的复杂的实验装置。
6、喷射法
喷射法制备球形氧化铝的实质是在较短的时间内实现相的转变，利用表面张力的作用使产物球形化，根据相转变的特点又可以分为喷雾热解法、喷雾干燥法和喷射熔融法。
（1）喷雾热解法
喷雾热解法是以Al（SO4）3、Al（NO3）3和AlCl3溶液为原料，通过雾化作用形成球形液滴，经过高温热解生成球形氧化铝粉体。该方法热解过程需要900℃，耗能较大。
（2）喷雾干燥法
喷雾干燥法是先将铝盐溶液与氨水反应制成氧化铝溶胶，再将氧化铝溶胶在150-240℃下喷雾干燥，制备得到球形氧化铝粉体。该方法相比于喷雾热解法法，优点是：可减少能量的消耗。
（3）喷射熔融法
喷射熔融法是利用等离子焰直接将固体铝粉或氧化铝粉熔融，然后马上做退火处理，通过调节载气成分和直流电弧的功率可以控制球形化程度，并可以制备空心结构。
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