醇盐水解制备超细氢氧化铝开题报告
2021-08-08 10:02:39
全文总字数:1219字
1. 研究目的与意义
超微细粉末材料制备的研究是材料科学研究中的一个十分重要的方向,同时也是一项应用很强的新工艺、新技术开发的重要课题。超微细粉末材料的实验室制备方法很多,但主要是以气态蒸发法、等离子体法和金属醇盐水解法为主,其中由于金属醇盐水解具有不需要添加其它任何化学试剂,不会引入杂质,能制备高纯、超微细粉体等优点被广泛使用。
当今,随着特种陶瓷材料、无机膜材料和纳米材料的发展,对氧化铝前驱体(procuesor)也提出了更高的要求。作为氧化铝的主要前驱体,具有勃姆石(水合α-氧化铝;勃姆石,一水软铝石)结构的氢氧化铝在新材料的制备过程中起着关键性的作用,而其纯度、晶型规整度、分散性、粒径等指标直接影响到最终材料的性能[1-3]。常规的勃姆石型氢氧化铝主要由无机盐通过沉淀法或溶胶一凝胶法制备,这类方法存在纯度和结晶度低、不易分散为纳米粒子等弱点,无法用于高端的无机纳米材料制备领域[4]。醇铝水解法是高纯度氢氧化铝的常用制备方法,但存在产品结晶度低、不易分散为纳米颗粒等弱[5]。晶型规整、纯度高、易分散为纳米颗粒勃姆石的制备成为纳米氧化铝新材料研究中的热点。本文以醇铝为原料,通过水解一水热结合的工艺制备出高纯度、高结晶度、易于分散的勃姆石型氢氧化铝,为特种无机材料制备提供了高性能的前驱体。
超细氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃,而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体,因此,获得较广泛的应用,使用量也在逐年增加。它的使用范围很广泛,有热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业[6-7]。
2. 国内外研究现状分析
金属醇盐rom(烷氧基化合物)一般溶于乙醇,遇水很易分解,产物为水合氧化物或氢氧化物,大多数元素都能生成烷氧基化合物,且根据水解条件不同,可以得到纳米粒子、超微粒子,产物可以是单一氧化物或复合氧化物。基于此原理及醇盐水解法具有的特殊优点,因此被广泛使用于制备超微细粉末。
纳米氢氧化铝主要用于制备纳米氧化铝,无烟阻燃填料以及陶瓷添加剂等。近年来,由聚合物材料着火所引起的重大火灾呈上升趋势,聚合物材料阻燃性能越来越引起人们的重视。自2003年2月欧盟的weee(欧盟关于报废电子电气设备指令)和rohs《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》的出台以来,无机阻燃剂的研究更加活跃。当前研究热点集中在利用纳米微粒本身所具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应来增强界面作用,从而改善无机物和聚合物基体的相容性,达到减少用量和提高阻燃性目的[8]。
日本在这方面的研究处于领先地位,美国、德国和俄罗斯等国也进行了许多这方面的研究,取得了一系列重要成果,近来我国在这方面也开展了一些研究工作,但多处于实验研究阶段。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
一、不同水解温度下异丙醇铝水解产物的粒径
二、不同表面活性剂对氢氧化铝晶型的影响
4. 研究创新点
这是一个全新的课题,实际应用效益好,一旦研制出纳米尤其是纳米尺度的粒度更细、分布均匀、分散性好、表面特性优越的氢氧化铝,就会使我国在这一领域处于国际领先地位。
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