專利名稱：一種氣相法納米氧化鋁顆粒的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣相法納米氧化鋁顆粒的制備方法，尤其涉及一種高純納米氧化鋁顆粒的制備方法。
背景技術：
納米氧化鋁應用十分廣泛，如制作耐熱材料、導彈窗口和高壓鈉燈燈管材料、計算機集成電路基片、耐磨材料和生物陶瓷材料、催化劑和催化劑載體、航空兵武裝直升機底部反輕武器的所用的裝甲、機械切削加工用的陶瓷刀片、人造寶石原料、復合陶瓷、低溫塑性陶瓷、防污防塵耐磨防火的納米陶瓷涂料、防曬護膚品、有機高分子材料和無機材料的硬質彌散相、汽車尾氣凈化器的催化劑等都需要大量納米氧化鋁粉，是目前世界上使用量最大、最重要的超細粉體，市場前景非常廣闊。目前報道的納米氧化鋁的制備方法主要有溶膠凝膠法、液相沉淀法、硫酸鋁胺熱分解法等。
這些方法都要經過沉淀、過濾、清洗、干燥、煅燒等復雜的工藝，而且其中的雜質離子難以徹底清除，無法制備得到高純度的納米氧化鋁粉體。相對于其他納米材料合成方法而言，氣相燃燒合成納米顆粒的粒徑小，純度高，是制備納米顆粒材料的重要方法，也是最有工業(yè)化前景的制備方法之一。本專利利用氣相燃燒反應器，以異丙醇鋁為原料，制備了的高純度的納米氧化鋁顆粒，在輕質陶瓷、催化劑載體、醫(yī)藥領域等方面有著廣泛的應用前景。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣相法納米氧化鋁顆粒的制備方法，以克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷。
本發(fā)明的構思是這樣的本發(fā)明設想，將異丙醇鋁汽化后用空氣帶入燃燒室，與氫氣燃燒，并進行水解反應，生成的氧化鋁納米顆粒冷卻后，直接經過袋濾器收集即可得到產品納米顆粒，產品的粒徑通過調整進入燃燒室的原料比例關系進行控制。
本發(fā)明的制備方法，包括如下步驟將異丙醇鋁汽化后，用空氣帶入燃燒室，與氫氣燃燒，并進行水解反應，生成氧化鋁納米顆粒，燃燒反應的溫度為600-1200℃，冷卻至150-300℃，收集納米顆粒產品；本發(fā)明的反應原理如下2Al(C3H7O)3+27O2→Al2O3+18CO2+21H2O2H2+O2→2H2O進入燃燒反應器的異丙醇鋁與載氣、氫氣的的摩爾比為異丙醇鋁∶氫氣∶空氣＝1∶0.1-1.5∶35-80；產品納米顆粒的粒徑為5-30nm，比表面積為50-450m2/g，純度為99.9％以上，并且不含Cl-1離子。
產品納米顆粒的粒徑可以通過調整進入燃燒室的原料比例關系進行控制，提高異丙醇鋁的比例，則粒徑增大，提高氫氣的比例，則粒徑增大。
本發(fā)明由于僅經過燃燒、冷卻、收集三個工藝過程即可得到產品納米顆粒，無需經過脫酸脫氯等復雜的處理過程，尾氣僅存在二氧化碳和水，無污染物排放，工藝過程簡單，設備成本低，適用于工業(yè)化連續(xù)生產。
圖1為實施例1的產物的電鏡照片。
圖2為實施例2的產物的電鏡照片。
具體實施例方式實施例1將異丙醇鋁汽化后用空氣帶入燃燒室，與氫氣燃燒并進行水解反應，生成的氧化鋁納米顆粒冷卻后，直接經過袋濾器收集即可得到產品納米顆粒?？刂七M入燃燒反應器的異丙醇鋁與載氣、氫氣的流量，保持原料的摩爾比在異丙醇鋁∶氫氣∶空氣＝1∶0.2∶80，燃燒反應的溫度在600℃，并冷卻至150℃，進入袋濾器收集即可得到產品納米顆粒。
得到的產品納米顆粒的粒徑在7nm，比表面積在416m2/g，純度99.9％，呈現(xiàn)典型的鏈狀和網絡化團聚結構，其形貌見附圖1。
實施例2將異丙醇鋁汽化后用空氣帶入燃燒室，與氫氣燃燒并進行水解反應，生成的氧化鋁納米顆粒冷卻后，直接經過袋濾器收集即可得到產品納米顆粒。控制進入燃燒反應器的異丙醇鋁與載氣、氫氣的流量，保持原料的摩爾比在異丙醇鋁∶氫氣∶空氣＝1∶1.5∶40，燃燒反應的溫度在1200℃，并冷卻至300℃，進入袋濾器收集即可得到產品納米顆粒。
得到的產品納米顆粒的粒徑在30nm，比表面積在67m2/g，純度99.9％，呈現(xiàn)典型的鏈狀和網絡化團聚結構，其形貌見附圖2。
權利要求
1.一種氣相法納米氧化鋁顆粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟將異丙醇鋁汽化后，用空氣帶入燃燒室，與氫氣燃燒，并進行水解反應，生成氧化鋁納米顆粒，冷卻，收集納米顆粒產品。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，進入燃燒反應器的異丙醇鋁與載氣、氫氣的的摩爾比為異丙醇鋁∶氫氣∶空氣＝1∶0.1-1.5∶35-80。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，燃燒反應的溫度為600-1200℃。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，冷卻至150-300℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣相法納米氧化鋁顆粒的制備方法，包括如下步驟將異丙醇鋁汽化后，用空氣帶入燃燒室，與氫氣燃燒，并進行水解反應，生成氧化鋁納米顆粒，冷卻，收集納米顆粒產品。本發(fā)明由于僅經過燃燒、冷卻、收集三個工藝過程即可得到產品納米顆粒，無需經過脫酸脫氯等復雜的處理過程，尾氣僅存在二氧化碳和水，無污染物排放，工藝過程簡單，設備成本低，適用于工業(yè)化連續(xù)生產。
文檔編號C01F7/00GK101066773SQ20071004185
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權日2007年6月11日
發(fā)明者胡彥杰, 劉杰, 李春忠 申請人:華東理工大學