水热处理对氢氧化铝微观形貌的改性研究

摘要

现代高技术和新材料的发展将对粉体材料的性能提出更高的要求。因此，具有特殊尺寸、形状的高度有序的分层次三维纳米/微米无机晶体材料也受到越来越多的关注。 采用水热处理的方法，通过改变不同的水热介质，对种分法获得的氢氧化铝进行处理。利用XRD、SEM等检测方法系统地研究了不同条件对粉体微观形貌的影响。 研究结果表明：当水做介质水热处理的产物晶相为薄水铝石相和三水铝石相，其转变过程经历了由三水铝石相到薄水铝石相和三水铝石相两相混合，在140℃水热24小时的产物的微观形貌是由三维的块状结构转变为片状结构。 当异丙醇和碳酸钠做介质时水热处理的产物晶相为薄水铝石相，其转变过程也经历由三水铝石相到薄水铝石和三水铝石两相混合到最终产物薄水铝石相产物的微观形貌为厚度纳米片状结构组装成的三维穿插结构。 当尿素做介质时水热处理的产物晶相为碱式碳酸铝铵相，其转变过程经历由三水铝石相到三水铝石、薄水铝石和碱式碳酸铝铵三相混合最终为碱式碳酸铝铵单相，在140℃水热24小时产物的微观形貌是由板条组装成的微米球。 在以上所得研究结果的基础上对各介质改性的机理进行分析和讨论表明，产物形貌的转变受晶相转变影响，其中三水铝石靠氢键结合为块体结构，而薄水铝石相由于氢键的破坏，转变为片状结构，碱式碳酸铝铵相的一维方向的优势生长使其构成薄板条结构；此外，由于受水热环境和多种离子的综合作用，产物能够组装成稳定的三维结构。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2自组装技术的基本概念与特点

1.3分子自组装的主要方法

1.3.1基于化学吸附的自组装膜技术(SA)

1.3.2基于物理吸附的离子自组装膜技术(ISAM)

1.3.3旋涂方法

1.3.4慢蒸发溶剂方法

1.3.5枝接成膜法

1.3.6基底上的有机分子自组装

1.3.7基于超分子识别的超分子合成技术

1.4自组装技术在纳米材料制备中的应用

1.4.1.纳米团簇

1.4.2纳米管

1.4.3纳米线

1.4.4纳米孔洞材料

1.4.5功能化纳米材料

1.4.6功能化纳米级膜

1.4.7有机/无机纳米复合材料

1.5研究现状

1.6本课题的提出及研究内容

第二章材料与方法

2.1主要原料及仪器

2.2实验步骤

2.2.1水介质对Al(OH)3微观形貌的影响

2.2.2异丙醇介质对Al(OH)3微观形貌的影响

2.2.3碳酸钠改性剂对Al(OH)3微观形貌的影响

2.2.4尿素改性剂对Al(OH)3微观形貌的影响

2.3性能表征

2.3.1 XRD测试

2.3.2 SEM测试

2.3.3粒度分析

第三章水介质对Al(OH)3微观形貌的影响

3.1 XRD分析

3.2 SEM分析

3.2.1不同处理温度对粉体形貌的影响

3.2.2不同处理时间对粉体形貌的影响

3.2.3不同水热处理时间对粉体的影响(XRD)

3.3粒度分析

本章小结

第四章异丙醇介质对Al(OH)3微观形貌的影响

4.1 XRD分析

4.2 SEM分析

4.2.1不同溶剂热处理温度对粉体形貌的影响

4.2.2不同溶剂热处理时间对粉体形貌的影响

4.2.3不同异丙醇加入量对粉体形貌的影响

4.2.4不同溶剂热处理时间对粉体的影响(XRD)

4.3粒度分析

4.3.1不同处理时间得到粉体的粒度分布

4.3.2不同异丙醇加入量得到粉体的粒度分布

本章小结

第五章碳酸钠改性剂对Al(OH)3微观形貌的影响

5.1 XRD分析

5.2 SEM分析

5.2.1不同Na2CO3/Al(OH)3摩尔比处理粉体的微观形貌

5.2.2不同处理温度对粉体形貌的影响

5.2.3不同处理时间对粉体形貌的影响

5.2.4不同时间水热处理时间对粉体的影响(XRD)

5.3粒度分析

5.3.1不同处理时间得到粉体的粒度分布

本章小结

第六章尿素改性剂对Al(OH)3微观形貌的影响

6.1 XRD分析

6.2 SEM分析

6.2.1不同处理温度对粉体形貌的影响

6.2.2不同(NH2)2CO/Al(OH)3摩尔比处理粉体的微观形貌

6.2.3不同处理时间对粉体形貌的影响

6.2.4不同时间水热处理时间对粉体的影响(XRD)

6.3粒度分析

6.3.1不同处理时间得到粉体的粒度分布

本章小结

第七章不同介质水热时间的影响

7.1不同介质在140℃水热12小时对粉体的影响

7.2不同介质在140℃水热24小时对粉体的影响

7.3不同介质在140℃水热48小时对粉体的影响

本章小结

第八章机理分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致 谢