應用鋁酸鈉溶液廉價制備納米氧化鋁及若干水-鹽體系應用研究.pdf

1、目前我們已利用含Si、Fe、Ca等少量雜質(zhì)的鋁酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液反應結(jié)合溶膠-凝膠法以及共沸蒸餾法制備出了純度在99.9﹪以上的α-Al<,2>O<,3>納米粉體以及γ-Al<,2>O<,3>納米孔薄膜,并采用各種分析測試手段對其結(jié)構(gòu)性能進行了表征.該制法除需用少量酸做拍散介質(zhì)外,不需耗用大量的酸和堿,是一種納米氧化鋁材料的廉價制法.在研制過程中,我們對若干關鍵步驟的反應過程也作了研究.本文就報道了我們對制備和若干反應過程的研究結(jié)果

2、.1.鋁酸鈉溶液與碳酸氫鈉溶液混合后,產(chǎn)生無定形氫氧化鋁沉淀.利用此沉淀拍散可制成穩(wěn)定透明的溶膠,利用此溶膠制備出了納米氧化鋁粉體和納米氧化鋁薄膜.2.和絲鈉鋁石相比,在上述反應條件下無定形氫氧化鋁不是平衡固相而是亞穩(wěn)相;無定形氫氧化鋁在拍散和凝膠形成過程中晶化,形成擬薄水鋁石.3.在碳酸氫鈉未大量過剩條件下,氫氧化鋁沉淀前有一個反應誘導期.在此期間溶液的紫外吸收光譜已有顯著變化.在260nm附近紫外吸收增強;和Ba<,2>[Al<,2

3、>(OH)<,10>]等含六配位鋁原子的晶體的紫外光譜對比,討論了鋁酸鈉溶液分解的機理.4.我們試用少量活性石灰對鋁酸鈉溶液脫Si,生成的水化石榴石沉淀同時使懸浮的Fe<,2>O<,3>·xH<,2>O也除去,又在煅燒制α-Al<,2>O<,3>時加少量NH<,4>F除Na(少量夾雜的NaF用水洗去),已成功制得純度99.9﹪以上的α-Al<,2>O<,3>納米粉.電解質(zhì)濃水溶液是化工、濕法冶金等生產(chǎn)的常用物料.模式識別方法已應用于研究

4、熔鹽溶液的熱力學性質(zhì)與熔鹽系組分離子的半徑、元素電負性等原子參數(shù)的規(guī)律,據(jù)此相當有效地建立了熔鹽相圖的計算機預報和評估的新方法(半經(jīng)驗方法).我們用類似辦法研究了水-鹽溶液體系.5.本文研究了一價、二價堿金屬鹵化物和一、二、三價堿金屬含氧酸鹽的Pitzer系數(shù)與原子參數(shù)(尤其是陽陰離子半徑和電負性)的關系.Pitzer系數(shù)β<'(0)>和β<'(1)>可很好地用陽陰離子半徑和電負性來表達.因此我們用這兩個參數(shù)近似地表示Pitzer的各項

5、系數(shù),并給出了合理的物理解釋.6.應用支持向量回歸算法篩選出與電解質(zhì)濃溶液活度系數(shù)相關的離子特性參數(shù)集:陰陽離子半徑比(R<,+>/R<,->)、陰離子半徑R、陽離子半徑R<,+>和陰陽離子電荷數(shù)比(Z<,+>/Z<,->).并以此為自變量集,用支持向量回歸算法或PLS算法總結(jié)活度系數(shù)的經(jīng)驗規(guī)律,進而提出利用一批濃電解質(zhì)溶液已知的活度系數(shù)數(shù)據(jù)"轉(zhuǎn)推"其他電解質(zhì)溶液的活度系數(shù)的算法.用留一法考察了這種"轉(zhuǎn)推"算法的準確程度.并引用離子系的