微反应器水热法耦合制备纳米片状氧化铝

doi:10.11962/1006-4990.2020-0232

摘要/Abstract

摘要：

以偏铝酸钠和硫酸铝为原料,通过一种高通量撞击流微反应器,提出了将微反应法与老化、水热法高效集成制备纳米片状氧化铝的新工艺。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、BET法比表面积测定（BET）、热重-差热分析（TG-DTG）等方式对不同工艺耦合制备的产物进行了测试分析,研究了不同耦合方式对产物晶型、形貌、介孔结构等物理性质的影响。结果表明：通过微反应器-水热法耦合技术能够制备粒径为30~100 nm、厚度为2~5 nm、纯度为99.7 %以上的纳米片层状勃姆石（γ-AlOOH）,经550 ℃焙烧4 h可制得同样形貌的γ-氧化铝（γ-Al₂O₃）。通过不同工艺耦合能够调控氧化铝的形貌、介孔结构,为工业化制备片层状纳米氧化铝提供了很好的科研支撑。

关键词: 高通量, 微反应, 水热, 纳米片状氧化铝

Abstract:

A novel preparation process of nano-flaky alumina is proposed by using a high-throughput impingingstream microreactor with sodium metaaluminate and aluminum sulfate as raw materials,which efficiently integrates the mi-cro-reaction method with aging and hydrothermal method.The effect of different coupling methods on the physical properties of the product such as crystal shape,morphology and pore structure was studied by XRD,SEM,TEM,BET,TG-DTG and oth-er test methods.The flaky γ-AlOOH with purity of more than 99.7%,particle size of 30~100 nm and thickness of 2~5 nm can be produced by microreaction-hydrothermal coupling technology.The γ-Al₂O₃ with the same morphology can be obtained after calcination at 550 ℃ for 4 h.The morphology and mesoporous structure of alumina powder can be regulated by the coupling of different processes.It provides theoretical support for the industrial production of nano-flaky alumina.

Key words: high-throughput, microreaction, hydrothermal, nano-flaky alumina

中图分类号:

TQ131.1

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图/表 10

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参考文献 21

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制备方法	比表面积/ （m²·g^-1）	孔容/ （cm³·g^-1）	孔径/ nm
水热法	160.00	0.50	12.54
微反应-水热法耦合	87.97	0.48	22.09
微反应-老化-水热法耦合	108.95	0.52	19.21
微反应法	110.00	0.11	4.05
微反应-老化法耦合	164.00	0.14	3.51

制备方法	比表面积/ （m²·g^-1）	孔容/ （cm³·g^-1）	孔径/ nm
水热法	212.54	0.63	11.85
微反应-水热法耦合	105.23	0.62	23.40
微反应-老化-水热法耦合	126.78	0.65	20.36

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