[發(fā)明專利]一種相轉(zhuǎn)變溫度降低的α-氧化鋁的制備方法及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110297459.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN112939043A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭昭科;馬法豪;黃柏標(biāo);王澤巖;程合鋒;王朋;劉媛媛;張曉陽(yáng);張倩倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): C01F7/30
• 分類號(hào): C01F7/30
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明屬于燒結(jié)體材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種相轉(zhuǎn)變溫度降低的α?氧化鋁的制備方法及其應(yīng)用。制備方法包括：將異丙醇鋁與溶劑混合，加入碳酸氫銨溶液進(jìn)行水解、烘干，將烘干后的產(chǎn)物升溫、保溫、冷卻，即得。碳酸氫銨的引入降低了α?氧化鋁的相轉(zhuǎn)變溫度，異丙醇鋁與碳酸氫銨在水相中反應(yīng)，使得本發(fā)明僅經(jīng)一步水解即可制備純度較高的α?氧化鋁，反應(yīng)效率更高，該方法在制備高純凈、低能耗的α?氧化鋁中具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燒結(jié)體材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種相轉(zhuǎn)變溫度降低的α-氧化鋁的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

α-氧化鋁是各種工業(yè)中最被廣泛使用的陶瓷材料之一，它的耐酸堿性強(qiáng)，成型性能好，晶相相對(duì)穩(wěn)定，硬度高，尺寸穩(wěn)定性好，可廣泛應(yīng)用于各種塑料、橡膠、陶瓷、耐火材料、催化劑載體等產(chǎn)品。

然而，目前國(guó)內(nèi)α-氧化鋁常用的制備方法是通過可溶性鋁鹽，如硝酸鋁，通過加入沉淀劑，如NaOH、NH₃H₂O或NaCO₃，形成含鋁化學(xué)物的沉淀，由于沉淀物中通常會(huì)引入雜質(zhì)離子，因此在進(jìn)入干燥工序之前需要將沉淀物進(jìn)行洗滌，而洗滌工藝較復(fù)雜，會(huì)給生產(chǎn)帶來不便。而且干燥好的粉體，要經(jīng)1200℃以上高溫焙燒制得α-氧化鋁。一方面，在高溫焙燒過程中容易產(chǎn)生晶粒團(tuán)聚，導(dǎo)致α-氧化鋁密實(shí)性降低，進(jìn)而影響產(chǎn)品性能。另一方面，在較高的溫度下燒結(jié)得到α-氧化鋁需要大量的熱量，會(huì)造成較高的能量損耗，如果在低于1200℃下燒結(jié)，便會(huì)得到的不純凈的α-氧化鋁。

雖然現(xiàn)有技術(shù)公開了一些低溫制備α-氧化鋁的方法，但是發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，一些方法采用多步水解，操作復(fù)雜，而且鋁源濃度高，制備得到的顆粒均勻性差。還有一些方法使用油相和水相進(jìn)行反應(yīng)，燒結(jié)溫度高，而且溶劑、添加劑種類多，反應(yīng)體系容易引入雜質(zhì)離子，或者溶劑、添加劑去除不徹底，影響α-氧化鋁的純度和均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種相轉(zhuǎn)變溫度降低的α-氧化鋁的制備方法及其應(yīng)用，通過異丙醇鋁與碳酸氫銨在水相中一步水解反應(yīng)，在保證α-氧化鋁純度的前提下降低α-氧化鋁燒結(jié)溫度，從而降低能耗，提高生產(chǎn)效率。

具體地，本發(fā)明是通過如下所述的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明第一方面，提供一種相轉(zhuǎn)變溫度降低的α-氧化鋁的制備方法，包括：

將異丙醇鋁與溶劑混合，加入碳酸氫銨溶液進(jìn)行水解、烘干，將烘干后的產(chǎn)物升溫、保溫、冷卻，即得。

本發(fā)明第二方面，提供一種相轉(zhuǎn)變溫度降低的α-氧化鋁的制備方法在制備α-氧化鋁和/或氧化鋁中的應(yīng)用。

本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例具有以下有益效果：

1)異丙醇鋁水解會(huì)生成異丙醇和AlOOH，因此選擇將異丙醇鋁溶于異丙醇中進(jìn)行水解，一方面有利于水解過程的均勻性，避免水解過程中未水解的異丙醇鋁被已水解的產(chǎn)物所包裹，影響水解的完全性。另一方面，選用異丙醇鋁進(jìn)行水解不會(huì)引來不必要的雜質(zhì)，因此烘干之前不需要進(jìn)行除雜質(zhì)處理。

2)碳酸氫銨的引入降低了α-氧化鋁的相轉(zhuǎn)變溫度，一般來說由AlOOH完全轉(zhuǎn)化為α-氧化鋁需要在大于1200℃以上的溫度進(jìn)行焙燒，本發(fā)明在1150℃即可得到完全轉(zhuǎn)變的α-氧化鋁。

3)本發(fā)明通過異丙醇鋁與碳酸氫銨在水相中反應(yīng)，使得本發(fā)明僅經(jīng)一步水解即可制備純度較高的α-氧化鋁，反應(yīng)效率更高。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方案，其中：