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微反应器水热法耦合制备纳米片状氧化铝

2021-03-11王梦迪周靖辉于海斌李晓云

无机盐工业 2021年3期

王梦迪,罗 瑾,周靖辉,于海斌,吴 巍,李晓云

(1.中海油天津化工研究设计院有限公司,天津300131;2.天津市炼化催化技术工程中心)

纳米氧化铝因具有优异的机械和化学性能,被广泛用于催化剂、复合增强材料、陶瓷材料、生物医学材料、半导体材料等。而片状纳米氧化铝不仅具有常见氧化铝的基本性能,还具有二维结构、良好的表面活性与附着力等优异特性。为合成性能良好的纳米氧化铝,现已开发出多种技术,包括机械研磨法[1]、微乳液法[2]、沉淀法[3]、气相法[4]、水热法[5]、溶胶-凝胶法[6]、熔盐法[7]等,其中熔盐法与水热法制备片状氧化铝是材料制备领域的研究热点。与其他方法相比,液相共沉淀法具有操作简便、能耗低等优点,因此在工业上被广泛用于制备纳米氧化铝粉体。但是,传统液相沉淀法制备的氧化铝颗粒粒径较大且分布不均匀。作为一种化学合成的新兴领域和过程强化的有效方式,微反应技术近年来引起了广泛关注。微通道具有较高的比表面积与体积的比率,在微尺度下具有出色的传质传热性能[8],可以实现反应物的快速混合,同时能够对反应过程精确控制。成核速率高于晶核生长速率,因此氧化铝的粒径较小[9]。微型反应器可以精确地控制混合时间、反应温度和停留时间,并且具有很高的重复性[10]。勃姆石(γ-AlOOH)是γ-Al2O3的前驱体,通过焙烧γ-AlOOH 可以得到γ-Al2O3[11]。

大部分纳米材料的制备,由于不满足快速沉淀、结晶的条件,往往需要增加后处理环节,这一过程需要较长的时间,不适合在微反应器内进行。……

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