纳米γ-AlOOH水热生长基元模型及结晶生长机理

摘要

γ-AlOOH是水热法制备纳米Al_2O_3的中间产物.要制备出具有理想形貌的纳米Al_2O_3,必须要实现中间产物γ-AlOOH的可控制备与定向生长.文中采用水热方法通过控制pH值,成功实现了须状、棒状、类球型及片状纳米γ-AlOOH的可控制备,并在分析了大量实验数据的基础上,建立了γ-AlOOH在水热过程中的生长基元模型,提出pH值决定生长基元,而生长基元决定生长方向的新观点.得出在酸性条件下,单体Al~(3+)或由羟基联结而成的三聚体,按一维定向成长为晶须或棒条状纳米γ-AlOOH;中性条件下,形成类球状纳米γ-AlOOH;碱性条件下,单体Al~(3+)由羟基联结而成的"双聚体",以此为生长基元按面扩张机制进行结晶生成片状纳米γ-AlOOH.