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氧化铝纳米陶瓷粉体是重要的绝缘陶瓷材料。它具有高电阻率、绝缘性好、化学惰性、导热性好、热膨胀系数小、可耐热处理,可广泛应用于集成电路基片、陶瓷电容器、催化剂以及各种电子元器件。本课题选择利用水热/溶剂热反应合成了各种形貌的氧化铝纳米粉体,并对其合成条件进行了优化,系统的探讨了各种条件的影响,对产物做了各种表征。
本课题研究了不同铝源,不同缓释剂,不同反应时间对水热合成氧化铝纳米粉体的影响。对氯化铝的水解、沉淀过程及氧化铝纳米形貌的生成机理做了简单探讨。结果发现,铝源和缓释剂种类对产物形貌具有重要影响。氯化铝做铝源比异丙醇铝更利于合成形貌规则的氧化铝纳米晶;尿素与丙烯酰胺比碳酸钾、六次甲基乙胺更利于氧化铝纳米晶的晶化。氯化铝的水解习性与异丙醇铝不同,更利于水解为氧化铝。尿素与丙烯酰胺为弱碱,起到缓释剂作用,促进氯化铝水解,均匀共沉淀合成氧化铝纳米晶。
本实验以氯化铝为铝源,利用乙二醇和丁二醇为反应介质,利用溶剂热法合成了氧化铝纳米晶,重点研究了产物形貌随反应时间的变化过程。结果发现,以氯化铝为铝源,利用乙二醇和丁二醇为反应介质可得到晶化度高、形貌规则的氧化铝纳米晶,这可能与二醇的羟基和高饱和蒸汽压有关。
本实验以氯化铝为铝源,与氢氧化钠反应合成氢氧化铝,然后加入saa包覆,加入有机溶剂萃取获得前驱体,通过水热/溶剂热反应获得氧化铝纳米晶。研究了不同铝源,反应温度和时间的影响,优化了反应条件。对产物形貌的变化过程进行追踪和探讨,讨论了可能的反应机理,并对产物做了XRD、TEM、HR-TEM、IR、FIR、Raman、TG、DTA、DSC等一系列表征。结果发现,低温下利于合成纳米管,提高温度利于合成纳米棒;一维纳米材料形成机理可能与氢氧化铝的层状结构、高温下的动力学控制过程、高浓度saa的模板作用有关系。