纳米AlOOH在水热过程中的“聚集体”形态研究(一)

根据Al(OH)3的水解规律及Al3+的缩聚反应特点,推导了稀薄溶液体系环境下的聚集体形态。又根据金属阳离子的负离子配位原理,推导了高聚体的形成过程,进而分析了纳米异型颗粒形成的成因。     

异型纳米AlOOH在水热条件下的界面模型及生长机制

根据古典和现代结晶理论,结合AlOOH晶体结构特点,构建了晶体生长界面模型,预测了晶体生长速率,揭示了异型纳米AlOOH在水热过程中的生长机制.采用高分辩透射电镜、X射线等检测手段,分析了不同水热条件下的实验样品.结果表明;AlOOH在（010）、（001）面上显露的氧基和羟基多于（100）、（101）面,酸性环境促进...     

硝酸对溶胶-凝胶法制备AlOOH胶粒粒度的影响

为获得孔径可控的氧化铝滤膜,以异丙醇铝为原料,硝酸为胶溶剂,使用溶胶-凝胶法制备了AlOOH溶胶,并通过纳米粒度仪、Zeta电位等表征手段,研究了硝酸用量对AlOOH胶粒粒度及粒度分布的影响。结果表明,硝酸与异丙醇铝摩尔比R(n(HNO₃):n(Al(C₃H₇O₃)₃))为0.2~0.7时,随着R增大,AlOOH胶粒的平均粒径从66.69 nm(R=0.2)增大到138.80 nm(R=0.7),其粒度分布曲线的半高宽(FWHM)由144.62 nm增加到267.74 nm。AlOOH溶胶的粒度增大不是由颗粒团聚引起的,而是硝酸加入增大了异丙醇铝水解反应常数,使单位体积内能发生缩聚的中间产物增加,从而促进了AlOOH胶粒的生长。     

饱和度对纳米AlOOH水热结晶形貌的影响

由结晶理论可知,过饱和度是结晶的驱动力,对晶体生长速度、质量和晶体外形都有很大影响。本文采用单注、双注、添加不同组分的添加剂等对比试验,制备了试验样品。通过对试验数据的分析、归纳和整理,揭示了前躯体制备方式以及饱和度状态对结晶形貌的影响,探讨了纳米AlOOH晶体成长的结晶机制和成核机理,为制备各种理想形貌的AlOOH的过程控制提出了新的思路。     

pH对纳米AlOOH水热成核机理和界面模型的影响

重点分析不同pH环境条件下的水热产物形貌特征,从成核机理、界面模型以及生长法则三方面,解释了其在水热过程中发生定向生长的原因。并结合颗粒生长规律,用最小自由能原则揭示了不同pH介质环境体系下导致AlOOH发生异型形貌的根本原因。结合AlOOH晶体结构特点,构建了AlOOH的界面模型。阐明了环境体系影响晶体的化学键链,从而改变了外在形貌的本质,因此得出了pH介质不同、生长界面模型不同、其成长机制也就不同的结论。     

Surface hydration states of commercial high purity α-Al2O3 powders evaluated by temperature programmed desorption mass spectrometry and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy

The surface of three different grades of commercial high-purity α-Al₂O₃ powders produced by hydrolysis of aluminum alkoxide, which differ each other in SSA are evaluated by temperature programmed desorption mass spectrometry (TPDMS) and diffuse reflectance infrared Fourier transform (DRIFT) spectroscopy. For the DRIFT evaluation the powders were heated in situ under vacuum from 25 to 700 8C. The TPDMS spectra of desorbed H₂O were obtained by heating the samples under ultra high vacuum at a rate of 20 K min^K1 up to 1200 8C.

The presence of hydrogen bonded water molecules, amorphous Al(OH)₃ and AlOOH structures, as well as associated and isolated hydroxyl groups on the surface of all the a-Al₂O₃ powders investigated is demonstrated. On the surface of one of the powders the presence of crystalline Al(OH)₃ structures, as evidenced by an additional sharp peak in the H₂O TPDMS spectrum, is confirmed.     

加入树脂改性制备AlOOH溶胶

以异丙醇铝为原料制备出稳定、透明的AlOOH溶胶。实验中添加了001×7树脂（氢型）进行改性，减小了溶胶粒径并使其分布明显变窄。考察了不同种类的酸（HCl和HClO4）、树脂及原料加入方式对产物的影响。还考察了树脂的加入对原料铝利用率及定义参数“交换铝／树脂氢当量比”的影响。并运用“交换铝／树脂氢当量比”参数较好地说明了溶胶制备过程中产物的缩聚情况。确定了AlOOH溶胶的最佳制备方案。将胶溶时间由数十小时缩短为4小时。     

Ru/AlOOH催化丙酸甲酯加氢反应研究

采用浸渍、水热还原的方法制备了Ru/A lOOH催化剂,进行了XRD表征。以水作溶剂,考察了该催化剂对丙酸甲酯的催化加氢性能。结果表明,催化剂中金属以Ru0存在,并且很好的分散在载体A lOOH上;反应时间、温度、氢气压力和溶剂体积对丙酸甲酯加氢转化率和目标产物丙醇选择性都有很大的影响。在180℃、氢压5 MPa条件下,反应10 h,丙酸甲酯的转化率达到85.9%,丙醇的选择性为94.0%。     

纳米AlOOH晶体水热生长习性及成核机理

晶体的生长形态不仅取决于晶体的内部结构,而且还与外部环境有关。通过调控温度、pH添加多组分添加剂的方式,对AlOOH在水热过程中的生长习性进行了全面细致的分析。采用先进的高分辨扫描电镜、透射电镜以及X光衍射仪对实验样品进行了形貌、晶体结构等方面的详细分析和检测,利用扫描电镜附带的能谱仪定性对水热后的颗粒表面进行了元素的定型分析和成分的定量分析。通过对大量实验数据的分析、归纳和整理,揭示了AlOOH在不同介质环境中的生长习性,总结出其生成针状、片状、块状和近球形的椭圆状颗粒的PH特点及温控环境,结合晶体结晶理论,探索了纳米AlOOH晶体的成核机理。     

纳米AlOOH在水热过程中"聚集体"形态研究(二)

本文推导了添加剂体系环境下的聚集体形态。又根据金属阳离子的负离子配位原理,推导了添加剂状况下形成复合多聚体的各种可能。结合水解特点及金属阳离子之间可以发生＂同晶替代＂的特性,推测了复杂环境体系下可能出现的＂复合生长基元＂模型。进而分析＂正离子＂＂负离子＂的配位体系。揭示了浓厚环境体系下出现形貌混杂的根本原因。