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《納米γallt2gtolt3gt粉體的綠色合成和熱處理工藝研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)博士后研究工作報告摘要納米氧化鋁是一種新型的功能材料之一,在光、電、磁、熱力學(xué)、化學(xué)和機械等方面顯示出普通微米氧化鋁所不具有的一系列優(yōu)異的物理化學(xué)特性,因而被廣泛地應(yīng)用于精密陶瓷、復(fù)合材料、電子材料、醫(yī)學(xué)材料、表面防護層材料、光學(xué)材料、催化劑及其載體等方面。然而,在納米氧化鋁的生產(chǎn)上,由于長期形成的只注重經(jīng)濟效益、忽視環(huán)境保護的意識形態(tài),目前,納米氧化鋁的各種制備方法都或多或少存在廢氣、廢液等有害物質(zhì)排放,給環(huán)境帶來較大污染;此外,納米氧化鋁粉體的形貌難以控制及團聚嚴(yán)重等問題是目前限制納米氧化鋁粉體進一步廣泛應(yīng)用的技術(shù)難題。本項目針對這些問題,開發(fā)納米氧化鋁的
2、綠色合成新技術(shù)j并研究納米氧化鋁合成的相關(guān)工藝條件、膠溶劑、表面活性劑和熱處理工藝條件對粉體特性的影響規(guī)律。采用無污染的綠色環(huán)保溶膠一凝膠技術(shù)路線,水相、溶劑相、原料均不含有毒物質(zhì),在工藝過程中,經(jīng)過特殊處理,不產(chǎn)生有害氣體、排放有害液體,同時對溶劑相進行回收利用,在降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本的同時達到廢棄物的零排放,實現(xiàn)納米氧化鋁的綠色合成,制定出了納米氧化鋁綠色合成的新工藝,并利用該工藝合成納米氧化鋁粉體,研究原料和中間處理工藝對粉體純度的影響,得出鋁錠的純度和蒸餾次數(shù)均影響著納米氧化鋁的純度。①利用廉價的鋁錠作為起始原料制備納米氧化鋁,經(jīng)過除雜、過濾后的純度和雜質(zhì)含量與直
3、接以異丙醇鋁為原料制備出的納米氧化鋁相近。②和一次蒸餾相比,二次蒸餾可以使產(chǎn)物中的主要微量雜質(zhì)明顯下降,制備出99.99%的高純氧化鋁。水合氧化鋁的制備過程影響因素研究表明,通過調(diào)節(jié)加水量、水解溫度和陳化時間,可以有效控制前驅(qū)體的結(jié)晶度、分散性及形貌。當(dāng)異丙醇鋁和水的摩爾比為l:3,水解溫度為80℃,陳化時間為24h制備的干凝膠粉為高純水合氧化鋁,結(jié)晶度高,分散性好,顆粒大小均一,平均粒徑為30--40nm。膠溶劑的添加對氧化鋁及其前驅(qū)體粉體特性有顯著改變。研究表明,膠溶劑種類、添加量和pH值不同,對氧化鋁及其前驅(qū)體粉體特性影響不同。當(dāng)膠溶劑氟化氫銨與水的摩爾比為0.
4、02時,所制備出的高純Y.A1203粉體晶化浙江大學(xué)博士后研究工作報告程度高,分散性好,顆粒大小均一,約為8~10nm。表面活性劑對氧化鋁粉體的分散性和形貌有一定作用,其效果隨表面活性劑的種類和分子量的不同而不同。分子鏈越長、基團越易結(jié)合、分子量越大的非離子表面活性劑越能有效地改善團聚現(xiàn)象。以油酸為表面活性劑制備出的氧化鋁粉體顆粒性明顯,顆粒大小均一,約為8~10nm,分散性一般,無大塊團聚:以PEGl000為表面活性劑制備出的高純v-A1203粉體分散效果最佳,基本無團聚。熱處理工藝是影響納米氧化鋁顆粒特性的又一個重要因素。研究發(fā)現(xiàn),熱處理工藝參數(shù)對A1203粒子顆
5、粒特性的影響由強到弱的次序為:煅燒溫度、煅燒溫度點的保溫時間、水合氧化鋁300"0分解溫度點的保溫時間。通過控制其熟處理工藝參數(shù),可獲得一定尺寸范圍內(nèi)的大小均勻,分散性好的球形'y-A1203粉體。關(guān)鍵詞:鋁錠,納米'y-A]203,溶膠劑,表面活性劑,熱處理工藝浙江大學(xué)博士后研究
6、T作報告ABSTRACTDuetoitsexcellentphysicalandmechanicalcharacteristicsinoptics,electricity,magnetism,energetics,chemistryandmechanismbycontrastwithmic
7、rometer-sizedAlzOz,nano—sizedA120z,oneofnewtypesoffunctionalmaterialshasbeenbroadlyusedinfineceramics,compositematerials,electricalmaterials,medicalmaterials,surfacecoatingmaterials,lightmaterials,eatalytieagentandcatalystcartiermaterials.AtpresenLtheusualfabricationmethodsofnano-sizedA
8、1203bringheavyenvironmentpollutionbecausseofdirectlettingwasteliquidandwastegasintoairduetolong-timeformingconsciousnessofonlypayingattentiontoeconomybenefit,ignoringofentironmentprotection.Inaddition,thedifficultyofthecontrolofthepowdermorphologyandheavyconglomerationofllano—s