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鄒小姐：13326633089 -
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氧化鋁產(chǎn)品類型眾多，五花八門，例如市場上除了常見一些氧化鋁粉體等產(chǎn)品外，還有軟水鋁石、勃姆石、湃鋁石、薄水鋁石、擬薄水鋁石等等，剛?cè)胄谢蛘吡私獠簧畹娜丝吹竭@些名稱可能就和以前的小編一樣懵逼，氧化鋁還有這么多種？
其實它們都屬于廣大的“氧化鋁家族”，除了常規(guī)的氧化鋁外，還有很多屬于水合氧化鋁的類別，以下就跟著小編一起來了解一下吧~
水合氧化鋁的種類
水合氧化鋁可以簡單理解為帶有結(jié)晶水的氧化鋁，通常用各種水合氧化鋁煅燒失水而獲得相對應(yīng)的氧化鋁晶體，因此它是一類非常重要的氧化鋁前驅(qū)體。水合氧化鋁的化學(xué)式為Al2O3·nH2O，可以分為晶體和凝膠（低結(jié)晶水合氧化鋁）兩大類，晶體的結(jié)晶度要比凝膠的好。
1. 晶體型
晶體根據(jù)本身結(jié)構(gòu)中水分子數(shù)目的多少可以被分為三水合氧化鋁和一水合氧化鋁。
三水合氧化鋁（又稱氫氧化鋁）有三種晶型: α-Al2O3·3H2O（英文名稱Gibbsite，又稱三水鋁石），β-Al2O3·3H2O（英文名稱Bayerite，又稱湃鋁石），新β-Al2O3·3H2O（英文名稱Nordshandite，又稱諾水鋁石）。
一水合氧化鋁（又稱羥基氧化鋁）有兩種晶型：γ-AlOOH（英文名稱Boehmite，又稱薄水鋁石、勃姆石或一水軟鋁石）和α-AlOOH（英文名稱Diaspore，又稱硬水鋁石）。
2. 凝膠型
水合氧化鋁凝膠結(jié)構(gòu)中不能確定水分子數(shù)目，通常有以下兩種：無定形膠(Amorphous)和膠型軟鋁石（也稱擬薄水鋁石pseudo-boehmite，簡稱PB）。
近幾十年來，由于勃姆石和擬薄水鋁石在國內(nèi)外研究的比較多，其性質(zhì)具有代表性，用途十分廣泛，以下以這兩種水合氧化鋁為代表進(jìn)行詳細(xì)介紹。
勃姆石和擬薄水鋁石
1. 勃姆石
勃姆石（薄水鋁石、一水軟鋁石）是一類結(jié)晶不完全的水合氧化鋁，屬于正交晶系，具有層狀結(jié)構(gòu)。在每單一結(jié)構(gòu)層內(nèi)，由許多AlO6八面體構(gòu)成，氧離子以立方密堆積排列在八面體的頂點，鋁離子位于八面體的中央形成雙層結(jié)構(gòu)，氫氧根位于層狀結(jié)構(gòu)的表面上，層與層之間由氫鍵連接在一起。
勃姆石的晶體結(jié)構(gòu)
勃姆石的微觀結(jié)構(gòu)
勃姆石具有如下的優(yōu)點：比較高的零點電荷和界面自由能、比較大的孔隙率和比表面積、比較好的分散性和膠溶性能等，主要用作制備γ-Al2O3的原料，近幾年在新能源鋰電池隔膜領(lǐng)域已成為應(yīng)用熱門。
擴展閱讀：
一文認(rèn)識勃姆石材料的制備方法、形貌及應(yīng)用
2. 擬薄水鋁石
擬薄水鋁石（假一水軟鋁石）是一類細(xì)小顆粒狀的具有薄的褶皺片層的結(jié)晶不夠完整的水合氧化鋁，其含水態(tài)為觸變性凝膠，具有比較大的孔容和比表面積等特點。擬薄水鋁石在400-700℃間焙燒一段時間后可以得到γ-Al2O3，而在1100-1200℃間煅燒卻可以得納米級α-Al2O3。
擬薄水鋁石微觀結(jié)構(gòu)
擬薄水鋁石和勃姆石具有相似的結(jié)構(gòu)，二者之間并無截然的分界線，兩者之間主要有以下兩點區(qū)別。一方面，兩者晶粒大小和結(jié)晶完整性不同，勃姆石的晶粒更大，結(jié)晶更完整一些；另一方面，兩者所含水量不一樣。擬薄水鋁石中具有三種不同類型的水，即依靠范德華力吸附在膠體粒子表面的表面吸附水、依靠氫鍵與膠體粒子結(jié)合在一起的層間結(jié)構(gòu)水和結(jié)合最為牢固的結(jié)晶水。然而，勃姆石卻只有層間結(jié)構(gòu)水和結(jié)晶水，沒有表面吸附水。因此，擬薄水鋁石也被稱為不完全脫水的勃姆石，常被視為結(jié)晶性不佳的勃姆石，正是由于以上的區(qū)別，造成了二者在物理性質(zhì)及應(yīng)用上極大的差異。
通常，將平均晶粒度小于10nm的產(chǎn)物視為擬薄水鋁石，大于50nm的產(chǎn)物視為薄水鋁石，在10~50nm時，視為薄水鋁石與擬薄水鋁石的中間產(chǎn)物，也可以把中間產(chǎn)物劃為擬薄水鋁石。
水合氧化鋁的應(yīng)用
1. 作為活性氧化鋁的前驅(qū)體
活性氧化鋁（如γ-Al2O3）具有豐富的中孔結(jié)構(gòu)及相對活潑的化學(xué)性質(zhì)，在 催化裂化（FCC）操作條件下，有很好的熱和水熱穩(wěn)定性，因此在催化劑中添加活性氧化鋁已成為改善基質(zhì)活性常用的方法。
擬薄水鋁石和薄水鋁石均為活性氧化鋁的前驅(qū)體，在FCC催化劑中起著不同的作用。以酸化擬薄水鋁石為黏結(jié)劑制備的催化劑具有孔結(jié)構(gòu)好、重油裂化能力強的優(yōu)點；含薄水鋁石的催化劑則具有較好的抗重金屬能力。
活性氧化鋁吸附劑/催化劑
2. 制備阻燃劑
氫氧化鋁（三水合氧化鋁）粉體因其具有填充、阻燃、消煙的功能且無毒無害，通常被視為塑料、不飽和聚酯、橡膠和其他有機聚合物的一種理想的阻燃劑填料。氫氧化鋁的阻燃機理：當(dāng)溫度超過200℃時，氫氧化鋁開始吸熱分解并釋放三個結(jié)晶水，在250℃左右其分解率最大。
此反應(yīng)為強吸熱反應(yīng)，從而抑制聚合物溫度的升高，降低其分解率，且只產(chǎn)生水蒸氣，不會生成有毒有害氣體。
阻燃塑料
3. 制備氧化鋁粉體/陶瓷
水合氧化鋁經(jīng)過高溫煅燒可以獲得α-Al2O3，具有較高的熱化學(xué)穩(wěn)定性、熱強度、抗蠕變性、介電性能及較低的熱膨脹系數(shù)，通常用來制備氧化鋁陶瓷，也可以作為功能添加劑，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。
在陶瓷合成過程中，氫氧化鋁活化和控制結(jié)晶過程，從而達(dá)到控制復(fù)合材料的相形成。通過調(diào)控勃姆石前驅(qū)體的制備工藝，可以實現(xiàn)對最終產(chǎn)物氧化鋁的微觀組織與性能的控制，也成為制備納米氧化鋁的研究熱點之一。
氧化鋁陶瓷
4. 作為催化劑/藥物載體
水合氧化鋁由于通常結(jié)晶度不完整，會具有一定的孔隙率和大的比較面積，可以在制備過程中，通過控制反應(yīng)物溫度、濃度及pH等條件制備出不同比表面積、孔體積、孔結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)的目的產(chǎn)物，能有效作為催化劑載體應(yīng)用于不飽和羰基化合物的加氫、制備富勒烯等。
由于無毒無害，且能中和胃酸，也可作為藥物載體將抗原吸附在表面，讓其緩慢釋放，達(dá)到延長藥效的作用。
5. 作為鋰電隔膜材料
納米勃姆石的眾多特性，使其在鋰電隔膜的行業(yè)應(yīng)用中獨樹一幟。優(yōu)良的導(dǎo)熱性和阻燃性，可以有效解決鋰電池隔膜導(dǎo)熱的問題，避免電池的自燃甚至爆炸；良好的疏水性則有利于提高電池的安全穩(wěn)定性；其硬度低，有利于降低機械加工成本。值得一提的是，勃姆石與有機物的相容性好，因此將勃姆石與有機物共混，應(yīng)用于鋰電池隔膜材料已成為熱點。
6. 其他應(yīng)用
氫氧化鋁在水中以 Al(OH)4-為主，可以將污水中的有毒重金屬通過共沉淀的方法沉淀下來再經(jīng)過濾達(dá)到凈水的效果，又因為有很高的比表面積，可以將污水中的膠體、懸浮固體、染料、有機物等吸附在表面。
因為氫氧化鋁能夠大規(guī)模生產(chǎn)，原料充足，產(chǎn)品純度高，且易溶于酸堿。因此氫氧化鋁是制備鋁鹽的重要原料，如鋁酸鋇、硫酸鋁等。
當(dāng)擬薄水鋁石作為黏結(jié)劑應(yīng)用在催化劑的成型工藝中時，可以提供具有高機械阻力和較大粒徑的催化劑，從而簡化了其在填充式反應(yīng)器中的使用。擬薄水鋁石也常用來制備γ-Al2O3涂層，可提高載體比表面積，有助于活性組分在載體中有效均勻地分布，是目前最常用的涂層材料之一。
在制備磷鋁分子篩和雜原子磷鋁系列分子篩時，在加入磷源和鋁源的時候最好同時加入氧源；另外，反應(yīng)之前的混合物應(yīng)該分散均勻，最好加入能夠溶于酸性溶液的鋁源。水合氧化鋁不僅可以提供氧源，還可以使反應(yīng)物混合均勻分散，因此通常優(yōu)先選擇水合氧化鋁作為鋁源。
總結(jié)
水合氧化鋁原料來源廣泛，由于結(jié)晶水的存在擁有有別于常規(guī)氧化鋁的結(jié)構(gòu)，因此可滿足一些特殊功能需求，十分有應(yīng)用前景。目前行業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的是孔容、比表面積等性質(zhì)，而勃姆石用于鋰電隔膜領(lǐng)域追求高純超細(xì)粉體的方向也值得關(guān)注，尋求更加高效、經(jīng)濟制備工藝至關(guān)重要，同時也不能忽視應(yīng)用研究。
資料來源：
1. 水合氧化鋁納米微晶的制備及應(yīng)用研究，溫俊磊（華南理工大學(xué)）；
2. 氫氧化鋁的制備方法及應(yīng)用，王凌云、童東紳、祝軍兵、俞衛(wèi)華、周春暉（浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院）；
3. 納米勃姆石粉體的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展，盧楊、郝春來、戴晨晨、王復(fù)棟、李振、王晶（1. 營口理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院；2. 大連交通大學(xué)，遼寧省無機超細(xì)粉體制備及應(yīng)用重點實驗室）；
4. 擬薄水鋁石的制備最新進(jìn)展及其應(yīng)用，楊晶鈴、燕溪溪、劉震、汪宏星、李志豪、應(yīng)思斌、王利軍（1. 上海第二工業(yè)大學(xué)能源與材料學(xué)院；2. 寧波聚才新材料科技有限公司；3. 浙江新化化工股份有限公司；4．復(fù)旦大學(xué)聚合物分子工程國家重點實驗室）。
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