[毕业论文] [毕业论文]沉淀法制备纳米氧化铝粉体的工艺试验及影响因素分析

论文简介：

毕业论文-沉淀法制备纳米氧化铝粉体的工艺试验及影响因素分析，共38页，20863字，附外文翻译、文献综述
摘 要
本文介绍了纳米氧化铝的性质、用途、国内外研究现状及制备方法。讨论了液相法制备纳米粉体的理论基础，并通过对比选择，采用均相沉淀法制备了纳米氧化铝粉体。采用沉淀法制备纳米材料则能很好地避免大多数的问题，但粉末团聚依旧是必须解决关键问题。因此本文选择以氯化铝和碳酸氢铵为原料，通过对沉淀法制备纳米铝以及对其防团聚工艺进行了较为系统的深入研究。
在粉末的制备过程中，首先设计了单因素试验，探索了各个因素对纳米Al2O3制备的影响，然后以正交试验法筛选出制备过程的优化工艺条件为[Al3+]=1.5mol/L ，[NH4 HCO3]＝6.75mol/L，反应时间为60min ，pH控制在7.5，在最佳条件下制得的纳米Al2O3粉末比表面积可达280m2/g。其次通过比较直接干燥、乙醇洗涤和共沸蒸馏三种不同的方法对纳米Al2O3团聚的影响，发现乙醇洗涤和共沸蒸馏能解决沉淀物在干燥过程中出现的硬团聚问题，但二者使用成本高，难以进行工业应用。因此本文拟通过添加表面活性剂，降低颗粒表面的张力以达到解决粉末的团聚问题的目的。从实验结果表明，通过往沉淀物中添加适量HLB=10 的表面活性剂，能有效地防止了纳米Al2O3粉末在干燥煅烧过程中出现的硬团聚问题，制得的粉末有很好的疏松性，可以实现规模化应用。 因此采用沉淀法以氯化铝和碳酸氢铵为原料制备纳米Al2O3粉体，其工艺简单，操作方便，生成成本低，约为24元/kg，易于实现工业放大，无三废排放等优点。
关键词：纳米氧化铝,沉淀法,团聚,表面活性剂,成本分析

摘 要 I
ABSTRACT 1
第一章 绪论 1
1.1纳米材料概述 1
1.2 纳米氧化铝的性质及用途 1
1.2.1 纳米氧化铝的性质 1
1.2.2 纳米氧化铝的研究现状 2
1.2.3 纳米氧化铝的应用 3
1.3 纳米氧化铝的制备方法 5
1.3.1 溶胶－凝胶法 5
1.3.2 水热法 6
1.3.3 微乳液法 7
1.3.4 沉淀法 7
1.4 本文的主要工作 8
第二章 沉淀法制备纳米氧化铝粉末方法 9
2.1 实验原料及仪器 9
2.2.1 实验原料 9
2.2.2 实验仪器 9
2.2 实验工艺流程及步骤 9
第三章 纳米氧化铝粉体制备设计方案 11
3.1 前言 11
3.2 沉淀剂的选择 11
3.3 反应物浓度的选择 13
3.4 反应体系pH值范围的选择 14
3.5 反应时间的确定 14
3.6 纳米氧化铝粉末制备的正交实验 15
3.6.1 正交实验的设计 15
3.6.2 正交实验的结果及其表征 16
3.6.3 纳米氧化铝粉末制备的结果 17
3.7 本章小结 18
第四章 纳米氧化铝粉末团聚的控制 19
4.1纳米氧化铝的团聚现象 19
4.1.1 纳米颗粒团聚的形成机理 19
4.1.2 纳米颗粒在液体介质中的团聚机理 19
4.1.3 纳米颗粒团聚的控制方法 20
4.2 干燥方法对纳米氧化铝粉末团聚的影响 22
4.2.1 实验部分 22
4.2.2 实验结果及分析 22
4.3 添加剂对纳米Al2O3团聚的影响 25
4.3.1 添加剂对纳米氧化铝前驱体的分散 25
4.3.2 实验结果与讨论 25
4.4 纳米Al2O3粉末制备的成本分析 26
第五章 结论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31

针对以上问题，本研究致力于探讨在纳米氧化铝的合成过程中，各种影响因素对颗粒粒径，团聚程度的影响效果。在理论分析的基础上，科学合理的制定工艺路线，进行沉淀法制备纳米粉体的试验研究，确定新的纳米材料制备工艺。通过研究不同的干燥方法和各种添加剂对纳米氧化铝粉末团聚的影响，寻找一种成本低但能有效解决团聚问题的方案。

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