[發明專利]多孔氧化鋁微納米球及其制備方法

無效

• 申請號: 201210578839.4
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103449490A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 劉白;劉力睿
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 主分類號: C01F7/30
• 分類號: C01F7/30;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，具體的是涉及一種多孔氧化鋁微納米球及其制備方法。

背景技術

納米材料(尤其是空心結構的)與其塊體材料相比具有密度低、比表面積高、穩定性好、表面滲透能力強和特殊的光學性質等特性而成為材料研究領域內引人注目的方向之一。氧化鋁空心結構具有中空的結構，有較大的比表面積，能夠吸附和填充顆粒，且其化學穩定性高，特別是當其尺寸減小到納米尺度時，因其比表面積和孔徑大、活性高，可以顯著地增進催化效率，充當封裝的十分小的反應器，廣泛應用于重油大分子的催化裂解、多相催化、化工新型反應器、石化工程中的吸附分離以及固載酶轉化、汽車尾氣處理中的載體以及藥物輸送的載體，人工電池的發展以及生物活性劑如蛋白質，酶或脫氧核糖核酸（DNA)的保護等方面。

利用各種方法，人們已經把一系列的材料做成中空球形結構，其中包括:炭，聚合物，金屬及其它的無機材料。制備中空微球的主要方法有噴嘴反應過程(nozzle?reactor?process)、乳液/相分離過程(emuls?ion/phase?seperation?procedure)、可除去核技術(sacrificial?core?techniques)。后兩種方法都可以被廣義的歸結為模板法，通常被用作核的模板有軟模板和硬模板兩種，前者充當的是軟模板，后者為硬模板。常用的模板主要有：溶致液晶、共聚物中間相、雙連續微乳液滴、乳液泡沫、單分散的無機球以及它們的堆積、細菌超分子、聚苯乙烯乳液球。

無機中空球的制備主要以金屬氧化物及金屬為主，而且，以往的工作大多難以控制，操作過程一般比較復雜，這在很大程度上限制了它們的應用。關于氧化鋁核殼、中空球合成的報道卻很少見。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術的缺陷，提供一種工藝簡單，條件易控的多孔氧化鋁微納米球制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種多孔結構的多孔氧化鋁微納米球。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

一種多孔氧化鋁微納米球制備方法，包括如下步驟：

將乳化劑、正己烷、鋁酸鈉水溶液混合后進行乳化處理，配制混合乳液；其中，所述乳化劑、正己烷、鋁酸鈉三者用量比為0.5g：10～40mL：1.0～5.0g；

將所述混合乳液中加入濃度為0.9～1.0mol/L的碳酸氫銨水溶液中進行沉淀反應，待反應完畢后進行固液分析，洗滌、干燥沉淀，得到堿式碳酸鋁銨沉淀；

將所述堿式碳酸鋁銨沉淀在550～650℃下進行熱處理，得到所述多孔氧化鋁微納米球。

以及，一種多孔氧化鋁微納米球，所述多孔氧化鋁微納米球由上述多孔氧化鋁微納米球制備方法而成，所述多孔氧化鋁微納米球為多孔的空心球體或多孔實心球體。

上述多孔氧化鋁微納米球制備方法采用鋁酸鈉水溶液為鋁源，碳酸氫銨為沉淀劑，在W/O/W乳液體系中成功制備出了碳酸鋁銨多孔結構的空心或實心微納米球，再進行熱處理得到了氧化鋁多孔結構的空心或實心微納米球。在制備該多孔氧化鋁微納米球的過程中，能靈活通過反應物濃度的調整，實現對空心或實心微納米球的控制。通過該方法制備的多孔氧化鋁微納米球粒度均勻，結構可調且可控，其制備方法工藝簡單，條件易控，對設備要求不高，適合于科學實驗和批量生產。

上述多孔氧化鋁微納米球呈多孔結構的空心和實心球形顆粒，其為多孔結構，特別是其為多孔結構的空心球形顆粒時比表面積大，穩定性好、表面滲透能力強。

附圖說明

圖1為本發明實施例多孔氧化鋁微納米球的制備方法流程圖；

圖2為本發明實施例多孔氧化鋁微納米球的制備方法只改變正己烷油相的體積用量時所制備多孔氧化鋁微納米球的透射電鏡圖；其中，圖2（a）為正己烷油相的體積用量與乳化劑質量之比為18ml：0.5g時制備的多孔氧化鋁微納米球的透射電鏡圖；圖2（b）為正己烷油相的體積用量與乳化劑質量之比為54ml：0.5g時制備的多孔氧化鋁微納米球的透射電鏡圖；圖2（c）為正己烷油相的體積用量與乳化劑質量之比為72ml：0.5g時制備的多孔氧化鋁微納米球的透射電鏡圖；