[發(fā)明專利]一種無定型氧化鋁八面體顆粒及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910090410.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN109650424B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于迅;李繪;于振;劉世權(quán);褚姝姝;馬謙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東利爾新材股份有限公司
• 主分類號(hào): C01F7/34
• 分類號(hào): C01F7/34;C01F7/44
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本發(fā)明公開了一種無定型氧化鋁八面體顆粒及其制備方法，屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的無定型氧化鋁八面體顆粒制備方法在簡(jiǎn)便室溫?cái)嚢柘拢枚喾N表面活性劑的協(xié)同作用調(diào)控前驅(qū)體化合物的合成過程，再通過合適的熱處理過程得到了形貌特殊的無定型氧化鋁產(chǎn)物。本發(fā)明采用簡(jiǎn)便的室溫?cái)嚢璺ê蜔崽幚磉^程，利用多種表面活性劑的協(xié)同作用誘導(dǎo)晶核成核與生長(zhǎng)過程制備了無定型氧化鋁八面體顆粒，所采用的原料均為常見試劑，來源廣、價(jià)格便宜、反應(yīng)過程易于控制。所制得的無定型氧化鋁八面體顆粒微觀形貌均勻，產(chǎn)率高，分散性良好，在薄膜器件、微電子器件及電極涂層等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無定型氧化鋁八面體顆粒及其制備方法，具體涉及一種由微納米棒組裝而成尺寸可控的無定型氧化鋁八面體顆粒及其制備方法，屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氧化鋁是一種重要的化工原料，其晶體結(jié)構(gòu)獨(dú)特，具有堅(jiān)硬、透明、極端化學(xué)惰性、高溫穩(wěn)定、電絕緣以及優(yōu)異的耐磨性、極低的摩擦系數(shù)、高比表面積、抗壓、耐腐蝕性、不銹性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于吸附劑、表面和硬質(zhì)涂料、耐熱材料、高級(jí)陶瓷、微波介電材料、擴(kuò)散阻擋層、有機(jī)晶體管、抗反射涂層、電絕緣體、窗口材料、催化劑載體等領(lǐng)域。

氧化鋁包括無定型和結(jié)晶相，各種不同的物相通常是通過氫氧化鋁的脫水/分解過程獲得。通過改變煅燒溫度，可以實(shí)現(xiàn)AlOOH→a-Al₂O₃→γ-Al₂O₃→δ-Al₂O₃→θ-Al₂O₃→α-Al₂O₃。α-Al₂O₃是脫水/熱處理氫氧化鋁前驅(qū)體的最終產(chǎn)品。不同氧化鋁的轉(zhuǎn)變過程與氫氧化鋁的多態(tài)性密切相關(guān)。從實(shí)驗(yàn)和理論研究來看，相較于研究廣泛的氧化鋁結(jié)晶相，無定型氧化鋁(a-Al₂O₃)引起了人們的普遍關(guān)注。無定型氧化鋁是一種多功能候選材料，具有低漏電流、高介電常數(shù)及抗氧化和耐腐蝕性等，能夠應(yīng)用于薄膜器件和微電子器件。作為催化劑和電極涂層材料，也可提高電池性能的耐用性和安全性。此外，無定型氧化鋁還被作為很好的吸附劑使用。

現(xiàn)有技術(shù)的不同的方法制備的無定型氧化鋁，其形貌多為不規(guī)則顆粒，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，分散性差，影響了實(shí)際應(yīng)用。因此，通過選擇合適的溶液反應(yīng)體系，有效調(diào)控反應(yīng)溫度和時(shí)間，采用簡(jiǎn)單、低廉的可控合成過程來制備分散性好的無定型氧化鋁。實(shí)現(xiàn)無定型氧化鋁八面體顆粒納米材料的規(guī)模化生產(chǎn)，對(duì)探索無定型氧化鋁納米材料的形成機(jī)理，拓展無定型氧化鋁納米材料的制備應(yīng)用具有重要意義。一種操作過程簡(jiǎn)便、反應(yīng)參數(shù)可控，產(chǎn)物微觀形貌均勻，產(chǎn)率高，分散性良好的無定型氧化鋁八面體顆粒及其制備方法亟待開發(fā)出來。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的制備方法所制備的無定型氧化鋁形貌多為不規(guī)則顆粒，團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重，分散性差的技術(shù)問題，本發(fā)明利用多種表面活性劑的協(xié)同作用，通過無需加熱處理的室溫?cái)嚢璺椒ǖ玫角膀?qū)體，然后通過低溫處理制得無定型氧化鋁八面體顆粒。該產(chǎn)品具有微米尺度的八面體顆粒形貌，且八面體是由許多微納米棒組裝而成，為無定型氧化鋁材料的設(shè)計(jì)與合成開拓了新的研究方向。本發(fā)明提供的無定型氧化鋁八面體顆粒的合成方法，實(shí)驗(yàn)參數(shù)可調(diào)，反應(yīng)進(jìn)程可控，所得產(chǎn)品形貌特殊，重復(fù)性好，產(chǎn)量大，產(chǎn)率高，適用于規(guī)模化生產(chǎn)。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種無定型氧化鋁八面體顆粒，該八面體顆粒由微納米棒組裝而成，所述的無定型氧化鋁八面體顆粒由氧化鋁微納米棒組裝而成，所述的氧化鋁微納米棒的長(zhǎng)度為0.1～1.5μm，直徑為20～300nm；所述的無定型氧化鋁八面體顆粒的棱長(zhǎng)為4.0-10μm。

一種無定型氧化鋁八面體顆粒的制備方法，包括以下步驟：

(1)將鋁鹽、乙二胺四乙酸、十六烷基三甲基溴化銨、氟化銨、鹽酸多巴胺和2,6-吡啶二羧酸加入去離子水和乙二醇的混合溶劑中，攪拌得到白色沉淀，將沉淀離心洗滌干燥，得到前驅(qū)體；