火焰喷雾热解法制备纳米晶镁铝尖晶石粉

摘要

以硝酸镁和硝酸铝(均为分析纯)混合物(其中Mg与Al的摩尔比为1:2)为溶质,不同体积比的蒸馏水和乙醇为溶剂(其体积比分别为3:2,1:1,2:3),制备成Mg2+浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.5 mol·L-1的前驱物溶液,置于密闭容器内,分别在不同的容器压力(0.1 MPa,0.2 MPa,0.3 MPa,0.4 MPa)下用火焰喷雾热解法合成纳米晶镁铝尖晶石,借助XRD、SEM和激光粒度分析仪研究了乙醇和水的体积比、溶液浓度和容器压力对合成镁铝尖晶石粉的产量和形貌的影响.研究结果表明:合成粉末的颗粒尺寸和晶粒尺寸都随乙醇和水比值的减小而增加,其晶粒尺寸随前驱物溶液浓度的增加先减小后增大,随容器压力的变化很小,但随着压力的增加,合成粉末的团聚体增多、增大,产量明显增大.综合考虑认为,本试验的最佳合成条件是前驱物溶液中Mg2+浓度0.3 mol·L-1,乙醇和水的体积比3:2,容器压力0.3 MPa,此时得到的合成尖晶石粉末几乎都为球形,但粒度分布范围较宽.