75℃下聚鋁氯化物制備與結構分析及聚鋁硫酸鹽制備.pdf

1、在聚鋁研究中，鋁形態(tài)分布和形成轉化機理一直是研究與爭論的熱點領域。為獲知更多聚鋁形態(tài)的確切結構，從而最終徹底再清聚鋁形態(tài)的形成和轉化規(guī)律，制備盡可能多的純聚鋁化合物并解析其晶體結構無疑是一條最有效的途徑。本課題組在聚鋁純品結晶制備和晶體結構解析方面取得了突破性進展，成功合成了20余種聚鋁化合物，包括氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、溴化物和碘化物等，并且通過單晶結構解析明晰了Al4&Al1、P-Al13、S-K-Al13和S-Al32等聚鋁形態(tài)的

2、結構。
　　 本文采用濕渣法繪制了75℃下AlCl3-Al2O3-H2O三元體系固液平衡相圖，并在相圖指導下合成了Al5Cl3(OH)12·7H2O，其純度為：97.32％，對濾出產物的母液繼續(xù)蒸發(fā)得到了純度為81.33%的Al5Cl3(OH)12·4H2O，對固體產物Al5Cl3(OH)12·7H2O進行熱水洗滌之后成功制備了純度為91.15%的Al10Cl4(OH)26·16H2O并且采用了化學分析、粉末XRD物相分析、紅外

3、光譜分析和熱分析等手段對幾種產物進行了表征。
　　 本文采用粉末衍射數據Rietveld從頭計算法解析了產物Al5Cl3(OH)12·7H2O的晶體結構，其結果表明：聚鋁陽離子均為連續(xù)的三維網孔狀無限結構。從其最小重復單位[Al10(OH)24(H2O)6]6+(P-Al10)不難看出，此乃“板掛”P-Al13([Al13(OH)24(H2O)24]15+)在進一步水解聚合過程中，丟棄其與c軸垂直的“七鋁平板”一側的三個外掛鋁氧

4、八面體后彼此共點共享另一側的三個外掛鋁氧八面體形成的一種三維聚集體，每個P-Al10的兩側各鄰接三個等效形態(tài)形成三層結構并沿c方向無限重復。負離子填入三維網孔中，它們的位置通過形成氫鍵而固定。
　　 在聚鋁硫酸鹽的研究中，常在已經發(fā)生完水解聚合反應后的聚鋁溶液中加入硫酸根離子來捕捉得到聚鋁的硫酸鹽結晶，但迄今為止用此法制成聚鋁形態(tài)的硫酸鹽晶體為數不多，從而制約著聚鋁形態(tài)的研究。本文通過Na2SO4捕捉的方法合成了NaAl3(SO