γ-AlOOH溶胶的制备与表征

γ-AlOOH溶胶的制备与表征

一、γ-AlOOH溶胶的制备和表征(论文文献综述)

白林凤[1](2020)在《磁性核—壳型纳米材料的制备及性能研究》文中指出核-壳结构纳米材料各组分通过物理或化学作用组合在一起,展现出单一组分不具有的优异性能,在能源、环境及医药等方面均有应用。其中,磁性核-壳结构纳米材料不仅具有独特的磁学性质便于回收再利用,还兼具其它组分的特性及协同效应,因而得到研究人员越来越多的关注。组分、结构和尺寸可控是核-壳型磁性复合材料在纳米催化、吸附、分离等领域中应用的关键。目前,发展简洁温和、可持续的方法合成均匀分散、性能优异的核-壳结构复合材料是该领域中亟待解决的科学问题。本文以新型多功能核-壳结构复合材料的优化设计为目标,合成出一系列尺寸均匀、分散良好、性能优异的核-壳结构纳米材料,探究了材料结构与催化、吸附等性能之间的相互关系。首先,为解决贵金属纳米颗粒在催化过程中易流失问题,制备了新型Fe3O4@RF-Pt@PDA三明治结构磁性纳米球。双壳层设计抑制了贵金属纳米晶粒的聚集和浸出,提高了催化剂的催化效率及稳定性。制备的磁性纳米球可用于H2O2和葡萄糖浓度的定量分析。为提高贵金属纳米颗粒负载量,简化合成路径,设计合成出Fe3O4@SiO2@γ-AlOOH-Au@PDA磁性纳米花(MNF),其中Au@PDA复合壳层可通过一步法形成。MNF在对硝基酚(4-NP)催化还原中显现出优异的催化效率及重复使用性能。进一步改善材料结构,提高催化活性,制备具有大空腔空间的Yolk-shell结构磁性催化剂,并构筑了性能优异的非均相催化纳米反应器。最后,结合mSiO2和PDA的优异特性,制备出多孔核-壳结构mSiO2/PDA。mSiO2/PDA在U(Ⅵ)的去除中展现出优异的性能。1.负载超小贵金属的三明治结构磁性球的研制及其在H2O2和葡萄糖定量分析中的应用。合成出一种新型三明治结构磁性纳米球(Fe3O4@间苯二酚/甲醛树脂-金属@聚多巴胺),其中超小贵金属纳米晶粒封装在间苯二酚/甲醛树脂(RF)和聚多巴胺(PDA)层之间。通过改变金属前驱体,可以获得负载有单金属或双金属纳米晶粒(Pt、Pd、Au、PtAu等)的纳米球。三明治结构为贵金属纳米晶粒提供了丰富的活性位点,使其均匀分散在两壳层之间。具有多孔水凝胶状内部结构的PDA层既有效地抑制了贵金属纳米晶粒的聚集和浸出,又允许反应物分子高效扩散。Fe3O4@RF-Pt@PDA纳米催化剂具有良好的过氧化物酶性质,其催化活性取决于pH和温度,符合Michaelis-Menten催化动力学行为。此外,Fe3O4@RF-Pt@PDA纳米球可以进一步应用于H2O2和葡萄糖检测,并且检测限(LOD)分别低至3.1μM和1.36μM。这些多功能纳米球具有制备过程简单、结构优异和催化性能出色等优点,可作为纳米酶应用于临床诊断、分析化学和环境修复等领域。2.花状磁性催化剂的结构设计及其催化还原4-NP性能研究。将Fe3O4核与γ-AlOOH分级结构相结合,制备出具有花状形貌Fe3O4@SiO2@γ-AlOOH。再利用一步原位还原聚合法在其表面形成Au@PDA复合壳层,得到Fe3O4@SiO2@γ-AlOOH-Au@PDA(MNF)。探究了 SiO2层厚度、Fe3O4核表面修饰材料和尿素浓度对磁性基体材料形貌的影响,优化合成条件。制备的MNF在4-NP催化还原中展现出优异的催化效率及循环性能,其主要归因于γ-AlOOH分级结构为Au纳米晶粒提供了充足的负载位点,提高活性粒子负载量及分散性。另外,一步法负载Au纳米晶粒并形成PDA保护层可有效避免贵金属在催化过程中流失且简化了合成路径。3.Yolk-shell结构磁性纳米复合材料的通用制备方法与催化活性研究。合成了由磁性核与mSiO2壳组成的Yolk-shell型纳米复合材料,其中功能性纳米晶粒(Pd、Au或Pt)均匀分散在空腔中。Yolk-shell结构的中空内部空间为催化反应提供了充足的反应场所,磁性核为催化剂回收再利用提供简便分离方法。mSiO2壳有效保护了贵金属纳米晶粒且允许反应物和产物高效扩散。因此,该复合材料是一种理想的非均相催化纳米反应器,在Heck反应和4-NP催化还原中均展现出卓越的催化活性及循环稳定性。另外,该制备方法可延伸至负载多种贵金属,为磁性Yolk-shell结构纳米材料的制备提供参考。4.多孔核-壳结构纳米球(mSiO2/PDA)的制备及吸附性能研究。首先,合成出尺寸均一,分散良好的介孔二氧化硅(mSiO2)纳米球,再利用PDA修饰其表面,得到多孔核-壳结构mSiO2/PDA。与纯mSiO2相比,mSiO2/PDA在U(VI)的去除中展现出卓越的吸附能力。在45℃,pH=5.5的条件下,mSiO2/PDA的最大吸附量达到332.3 mg/g。同时,还探究了实验条件对材料吸附性能的影响。研究其吸附行为并探索吸附机理,为吸附新材料的制备提供新方案。

陈建章[2](2018)在《基于拟薄水铝石氧化铝气凝胶制备工艺研究》文中认为氧化铝气凝胶具有高孔隙率(最高可达99.8%)、高比表面积(最高可达1000m2/g)、低密度(最低可至0.16mg/cm3)、低热导系数、低折射率、耐高温等特点,广泛应用于保温隔热、航空航天、建筑和催化等领域。本文以拟薄水铝石为原料,采用粉体分散法和溶胶-凝胶工艺在常压干燥下制备了γ-AlOOH气凝胶,经热处理后得到Al2O3气凝胶。论文主要研究了拟薄水铝石的胶溶特性及胶溶机理、γ-AlOOH水溶胶制备影响因素研究、γ-AlOOH非水溶胶的制备、γ-AlOOH溶胶-凝胶化过程探究和氧化铝气凝胶热行为研究。拟薄水铝石中含有三种水,总量为31.92%,以范德华力结合的吸附水为16.34%、以氢键结合的层间水为3.75%和以Al-OH键结合的结晶水为11.83%,其结构可表示为γ-AlOOH·0.31H2O··1.38H2O;吸附水对拟薄水铝石的胶溶性能没有影响,层间水决定着拟薄水铝石的胶溶性能。拟薄水铝石的胶溶过程分为四个阶段,即拟薄水铝石颗粒肢解阶段、溶胶形成阶段、溶胶稳定阶段和溶胶开始失稳阶段;胶溶过程拟薄水铝石的晶体结构未发生改变。拟薄水铝石在水、DMF和甲酰胺为溶剂时能胶溶,在DMF和水中能得到粒径分布均匀的γ-AlOOH溶胶。以水为溶剂时,当酸铝比为0.06、胶溶时间为120min、DMF的加入量为15%、固含量为15%以及胶溶温度为40℃时,制备的γ-AlOOH水溶胶粒径为36.91nm,Zeta电位为40.3mV。当DMF为溶剂时,固含量可增至50%,粒径及分布无明显变化;酸铝比为0.09时,拟薄水铝石能完全胶溶,所得γ-AlOOH非水溶胶粒径为18.05nm,zeta电位值为47.52mV。γ-AlOOH溶胶的胶凝时间随着固含量、TEOS、环氧丙烷的量增加而减少。探究了不同置换液对γ-AlOOH湿凝胶干燥过程的影响,当置换液为20%正硅酸乙酯的乙醇溶液、50%乙腈的乙醇溶液和乙醇溶液时,干燥过程中的开裂程度最小。Al2O3气凝胶在200℃、500℃、800℃、1000℃和1150℃热处理后的比表面积分别为352.43、323.89、280.78、197.43m2/g和49.15m2/g,1250℃热处理后,气凝胶已经完全致密化,其比表面积降至5.17m2/g。制备出的Al2O3气凝胶具有一定的抗高温烧结和抗相变性能,SiO2的存在抑制了Al2O3气凝胶的烧结和相变,使相变温度升高,在1150℃时,其晶相主要为γ-Al2O3和θ-Al2O3。SEM照片表明,Al2O3气凝胶中的孔为介孔,孔径和粒子分布均匀,粒子大小约30nm。

李鹏程[3](2017)在《SiO2/Al2O3复合材料的制备、表征及性能研究》文中研究说明本课题以溶胶-凝胶法制备了 Al2O3单组份材料,在此基础上成功制备了甲基修饰的SiO2/Al2O3复合材料,并对溶胶混合和溶液掺杂的复合材料溶胶性能、物相结构、化学结构、化学态、微观形貌、润湿性等进行系统研究。所得结论如下:(1)单组份Al2O3材料中,当水解温度为75~90℃,摩尔比HNO3/AIP=0.15~0.3,H2O/AIP=80~150,随着水解温度、硝酸量的增加,Al2O3溶胶固含量、粘度、折射率不断增加,平均粒径略微变大且粒径分布稍微变宽,液相的稳定性稍有减弱;随着水量的增加,Al2O3溶胶固含量、粘度、折射率不断减小,平均粒径略有减小且粒径分布稍微变窄,液相稳定性减弱。此外,当焙烧温度为50~600℃时,随着焙烧温度的升高,C-H键吸收峰减弱,Al-O-H键逐渐断裂,表面自由能先减小后增大;350℃时化学结构以Al-O键为主,物相结构由γ-AlOOH转变为γ-Al2O3,对应最强衍射峰(440)晶面处的晶粒尺寸达到4.2nm,膜材料对应的Al/O元素原子及重量百分比与Al2O3化学组成匹配,表面自由能达到最小值46.24×10-5N·cm-1。(2)采用溶胶混合法制备的复合材料,当摩尔比Al/TEOS=0.08~1.0时,随着比例的增大,复合溶胶固含量、粘度、折射率不断减小,平均粒径逐渐变大,粒径分布逐渐变宽。此外,当焙烧温度为40~600℃,随着焙烧温度的升高,Si-O-H键、Al-O-H键、Si-C键、C-H键逐渐断裂,表面自由能先减小后增大;350℃时复合材料物相为γ-Al2O3/SiO2,化学结构以Si-O、Al-O、Si-C为主,对应元素化学态为Si2p、Al2p、Ols、Cls,呈现出以SiO2晶体为主,蓬松的A12O3镶嵌其上的散落形貌,膜材料表面自由能达到最小值23.68×10-5N·cm-1,润湿性最弱。(3)采用溶液掺杂法制备的复合材料,当摩尔比Al/TEOS=0.08~1.0时,随着比例的增大,溶胶固含量、粘度、折射率不断增大,平均粒径先减小后增大,粒径分布先变窄后变宽。此外,焙烧温度为40~600℃,随着焙烧温度的升高,Si-O-H键、Si-C键、C-H键及NO3-(Al(NO3)3)对应吸收峰逐渐减弱,表面自由能先减小后增大,350℃时复合材料物相为SiO2,化学结构以Si-O键、Al-O键、Si-C键为主,对应元素化学态为Si2p、Al2p、Ols、Cls,呈现出以SiO2晶体为主,Al2O3覆盖其上的紧密多孔形貌,膜材料表面自由能达到最小值25.27×10-5N·cm-1,具有较好的疏水性能。本文含图38幅,表33个,参考文献90篇

张建[4](2016)在《层状金属氢氧化物及卤氧化物纳米片溶胶的制备、形成机理及表征》文中指出在无机纳米溶胶的制备及应用中,对其多组分复杂体系中存在的表面溶剂化、界面化、表面吸附、团簇聚集以及化学反应等关键因素的深入研究不仅可以准确的理解结构与性质的关系,而且还可以实现对纳米材料结构的可控制备和性质的可控调节。其中,层状金属氢氧化物和卤氧化物纳米片溶胶的形成及转变对其性质影响很大。从原子或分子尺度范围对溶胶中胶粒表面上的多种界面化行为进行深入研究,对溶胶基础理论的扩展和新颖材料的开发都将具有非常重大的意义。1. γ-AlOOH溶胶干燥过程中掺杂金属离子的偏析机理研究以γ-AlOOH作为胶粒,以多种金属离子(Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Co2+、Ni2+、 La3+及Y3+)作为掺杂离子,深入研究了掺杂金属离子与γ-AlOOH表面的相互作用及这种相互作用对溶胶-凝胶干燥过程中偏析的影响。实验结果表明,金属离子在γ-AIOOH溶胶的干燥过程中的确存在偏析现象。25℃下,金属离子偏析率的顺序为Y3+>La3+>Ni2+>Co2+>Mg2+>Ca2+>K+>Na+,而在100℃ 下则为La3+>Y3+>Ni2+>Co2+>Mg2+>Ca2+>K+>Na+,偏析主要发生在干燥后期脱除吸附水的阶段。理论上,我们利用密度泛函理论(DFT)研究了金属离子(Na+、K+、 Mg2+、Ca2+、Co2+、Ni2+、La3+及Y3+)在y-AIOOH中性和酸性两种表面结构上的相互作用。DFT计算结果表明,由于中性条件下H30+在胶粒表面的吸附能最大,会优先吸附于胶粒表面并使其表面质子化。由于静电排斥作用,金属阳离子无法吸附在质子化的胶粒表面。但考虑到胶粒表面为部分质子化以及双电层中的NO3-对金属阳离子的静电吸引作用,金属阳离子应该会靠近Stern层。金属阳离子在铝溶胶中的偏析是由于胶粒表面弱的吸附作用和金属离子与水分子之间强的结合力共同作用所导致。为了加强金属阳离子与胶粒表面的相互作用,向铝溶胶中加入金属离子螯合剂(例如柠檬酸),可以有效的减小偏析。对偏析机理的深入研究以及以此为指导实现对偏析的控制,将对金属离子掺杂氧化铝材料性能的提高大有裨益。2.无机酸和二价水合金属阳离子(Mg2+、Ca2+、Co2+、Ni2+)对y-AIOOH溶胶-凝胶转变的影响采用实验结合理论计算的方法深入研究了无机酸(HCl、HNO3和H2SO4)和水合二价金属离子(Mg2、Ca2+、Co2+和Ni2+)对γ-AIOOH溶胶-凝胶转变的影响。实验结果表明,γ-AIOOH悬浮液可以在HCl和HN03的体系中形成溶胶,但在H2SO4体系中却无法形成。而且水合金属阳离子对溶胶稳定性的影响仅通过DLVO理论也难以进行合理的解释。因此在理论上,我们对无机酸和金属阳离子与胶粒表面的相互作用进行了计算,结果表明离子的吸附在溶胶-凝胶的转变中起到很大作用。由于多元酸中阴离子在胶粒表面的强吸附及多元酸根离子中的H原子对溶剂中阴离子的静电吸引作用,多元酸体系难以形成溶胶。对于金属阳离子,当离子强度较小时,胶凝时间较长(>200 s),此时离子强度起关键作用;当离子强度大于0.198 mol/kg时,胶凝时间缩短(<200 s),吸附能以及静电吸引对γ-AIOOH溶胶-凝胶转变的影响增强。通过实验结合DFT计算对γ-AIOOH溶胶-凝胶过程的研究,不仅对溶胶的稳定性会有更为深入的了解,而且还可以对新材料的设计和制备进行指导。3. FeOCI纳米片的液相剥离及其Fenton反应催化性质研究以层状FeOCI为原料,首先采用DFT方法计算了FeOCI的剥离能(340mJ/m2),结果表明FeOCI的剥离在实验上是可行的。以此为指导,利用简单的液相剥离方法,在乙腈溶剂中制备了只有几层厚度的FeOCI纳米片溶胶。实验结果表明,FeOCI纳米片比纳米板在室温、中性溶液及太阳光条件下对水中苯酚展现出更高的催化降解效率。为研究FeOCI二维纳米片的催化机理,我们制备了不同厚度的FeOCI纳米片(1.9nm、5.88nm、10nm和20nm),研究了比表面积的增加对催化性能的影响。结果表明比表面积的增加会提高降解效率,但并不是影响催化性能的唯一因素。通过对FeOCI纳米片的表面电荷密度和态密度的分析得出,FeOCI中表面原子的离域及Fem价态的减小对催化活性的提高有很大的贡献,促进了OH.的生成和苯酚的降解。对FeOCI纳米片的研究为准确理解其催化机理提供了重要帮助,同时还对可用于Fenton反应的新型二维纳米片的设计、制备及应用提供了新的研究思路。4. BiOX(X=Cl, Br, I)层状结构材料剥离及二维纳米片层厚依赖特性的理论研究以层状BiOCl、BiOBr.BiOI为研究对象,首先对三者的剥离能进行了计算。由于BiOBr和BiOI的剥离能比石墨的剥离能小,因此其二维纳米片的剥离在实验上是可行的。但由于BiOCl的剥离能较大,在实验上较难被剥离。我们进一步对可剥离的BiOBr和BiOI的纳米片与层厚依赖相关的带隙进行了研究,结果表明二者的带隙都会随层数的减少而增大,纳米片的带隙可以通过控制其厚度进行调控。纳米片的表面状态同样也会随层数变化,Br的负电性随层数减小而减弱,而I的负电性却会随层数的减少而增强。对偶氮类染料分子在纳米片表面的吸附研究表明,当BiOBr层数小于6时或BiOI层数大于2时,偶氮类染料分子在BiOBr或BiOI表面的吸附能大于水分子的吸附能,有利偶氮类分子在BiOBr或BiOI表面的吸附。并且,BiOBr和BiOI对偶氮类染料分子中的不同基团的吸附具有选择性,对分子中的-N=N-基团的吸附能大于分子中-CH3基团。BiOBr和BiOI的带隙、表面状态和分子吸附都与纳米片的层数(或厚度)密切相关,通过对其层数的合理控制将有利于光催化性能的提高。

卫荣荣[5](2015)在《不同AlOOH的结构及其对催化性能影响的研究》文中进行了进一步梳理AlOOH是一种具有双层结构的不完整氧化铝水合物,其层内部由Al-O键连接形成网状结构,层间由羟基形成的氢键相连。AlOOH界面能高、孔隙率大、比表面大、分散性好,被广泛用于制备γ-Al2O3前驱体,且该过程具有记忆效应,所得γ-Al2O3与AlOOH前驱体保持一致的形貌;此外AlOOH可用作吸附剂,同时可以作为催化剂载体负载Pd、Au、Ru等活性组分用于低温(120-145℃)有机合成。但是关于AlOOH作为催化剂活性组分的研究鲜有报道。本课题组前期研究中发现采用完全液相法制备的CuZnAl催化剂中Al组分是以AlOOH的形式存在,而不是以传统Al2O3的形式存在。通过设计实验发现完全液相法制得的AlOOH作为独立的催化剂组分用于浆态相甲醇脱水反应亦具有高的活性和优异的稳定性,这一研究开创了AlOOH作为催化剂活性组分使用的先例。但是,关于AlOOH结构与性能的关系至今未进行系统研究。本文采用完全液相法、沉淀法、水热法制备AlOOH,系统研究了AlOOH的制备方法对其结构以及催化甲醇脱水行为的影响,并将AlOOH与工业甲醇合成催化剂进行机械混合,探究复合催化剂在CO加氢反应中的催化性能。利用XRD、FT-IR、NH3-TPD-MS、CO-TPD-MS、CO2-TPD-MS、BET、SEM、TG-DTG等测试手段对有代表性的催化剂进行了表征,并与活性评价结果相关联。主要得到以下结论:1. AlOOH不同制备方法显着影响其结构及其甲醇脱水能力,完全液相法制备的AlOOH催化剂有较多的晶格缺陷,具有适量的强、弱酸比例,使其在甲醇脱水反应中表现出良好的活性及稳定性,尤其是低温反应活性;水热法制备的AlOOH结晶度高,强酸中心量大,削弱了它的甲醇脱水能力;沉淀法制备的AlOOH晶粒度小,不仅活性低,而且稳定性差。2. AlOOH不同制备方法显着影响复合催化剂的CO加氢反应性能。完全液相法制备的AlOOH对CO几乎没有吸附活性,复合催化剂具有较强的甲醇脱水能力;沉淀法制备的AlOOH晶粒小,易形成更多的弱碱性位,导致水煤气变换反应速度提高,产生较多的CO2;水热法制备的AlOOH结晶度高,具有完整的层间结构,对CO具有较强的解离吸附作用,可以起到碳链增长的作用,与工业甲醇合成催化剂混合可以形成较好的低碳醇催化剂。3.水热法制备的不同形貌的AlOOH显着影响复合催化剂的CO加氢反应性能。梭形AlOOH催化剂具有较强的弱酸,晶型较弥散,主要暴露(200)晶面,有利于甲醇脱水,CO加氢产物分布主要是二甲醚;纳米棒、立方体、针形的AlOOH结晶度较高,主要暴露(020)晶面,有利于碳链增长,其产物分布主要是低碳醇。针状、立方体、纳米棒状形貌的催化剂具有起键合作用的层间结构水,但其含量不同,意味着三种形貌的催化剂层状结构的完整程度不同。4.要提高低碳醇选择性,需要增加混合醇合成催化剂上双活性中心的含量,用于链增长和含氧化的两类活性中心需达到平衡才能构成双活性中心,而不是单一的增加其中任一活性组分的含量。较低的H2/CO的比例以及280℃的温度有利于AlOOH构成的复合催化剂低碳醇选择性的提高。

任海深[6](2015)在《分级结构勃姆石复合材料制备与吸附性能研究》文中研究指明本文采用无模板水热法,成功制备出核桃状、叶片状和大白菜状三种不同形貌的γ-AlOOH分级结构及核桃状γ-AlOOH/石墨烯、大白菜状γ-AlOOH/石墨烯、γ-AlOOH/α-Fe2O3三种复合纳米材料。对所制备材料进行了表征,并研究了它们对有机染料和重金属离子的吸附性能。主要研究内容如下:1、以尿素为均相沉淀剂、Al(NO3)3?9H2O为铝源,采用不同反应条件的水热法成功地制备出了形貌和尺寸均一的叶片状、核桃状和大白菜状三种不同形貌的γ-AlOOH分级结构。实验结果表明:三种分级结构都是由纳米纤维自组装而成的,且叶片状、核桃状和大白菜状γ-AlOOH对Cr(VI)的最大吸附质量分别为7.4mg/g、32.16mg/g和14.36mg/g;对甲基橙的最大吸附质量分别为59.9mg/g、97.15mg/g和84.93mg/g;对刚果红的最大吸附质量分别为99.0mg/g、98.8mg/g和258.02mg/g。2、通过一步水热法成功制备出了核桃状γ-AlOOH/石墨烯的纳米复合材料。实验结果表明:只有石墨烯的加入量为1%和2.5%时,所得产物才为分级结构γ-AlOOH与石墨烯的复合产物;加入1%石墨烯所得的核桃状γ-AlOOH/石墨烯复合材料对Cr(VI)和刚果红的吸附性能最好,最大吸附质量分别为41.74 mg/g(pH=2)和99.2mg/g,都高于单相γ-AlOOH对Cr(VI)(35.86 mg/g,pH=2)和刚果红(97.15mg/g)的吸附性能。3、通过一步水热法成功制备出了大白菜状γ-AlOOH/石墨烯的纳米复合材料。实验结果表明:加入1%石墨烯所得的γ-AlOOH/石墨烯复合材料对Cr(VI)的吸附性能最好,最大吸附质量为17.32 mg/g(pH=2),高于单相γ-AlOOH对Cr(VI)(14.61mg/g,pH=2)的吸附性能。而加入2.5%石墨烯所得的γ-AlOOH/石墨烯复合材料对酸性铬蓝K的吸附性能最好,最大吸附质量为99.69mg/g,高于单相γ-AlOOH对酸性铬蓝K的最大吸附质量(54.05mg/g)近一倍。同时这两种复合材料对刚果红都表现出优异的吸附性能。4、通过一步水热法合成了γ-AlOOH/α-Fe2O3复合纳米材料。实验结果表明:反应体系中尿素摩尔量的增加和铝源/铁源摩尔比的较少,都会使复合产物中α-Fe2O3相的百分比在增加;反应体系中尿素摩尔量为28.8mmol时所得复合材料对酸性铬蓝K和刚果红吸附效果最好,最大吸附质量为42.92和99.19mg/g;反应体系中所得复合材料对酸性铬蓝K和刚果红吸附效果最好的铝源/铁源摩尔比分别为2:1和10:1,其最大吸附质量分别为65.09mg/g和99.19mg/g,都要好于单相γ-AlOOH和单相α-Fe2O3的吸附性能。

李蒙蒙[7](2013)在《纳/微米结构氧化铝复合材料的制备和性能研究》文中进行了进一步梳理制备形貌可控的自组装纳米、微米超微粉已经成为材料科学研究的热点之一。论文采用水热合成,水热-溶胶的方法成功制备出纳/微米结构的勃姆石、γ-氧化铝和γ-氧化铝/锐钛矿复合材料,系统研究了合成条件,详细表征了材料的结构和性能。在水热合成条件下,以油页岩灰渣为铝源,首次制备了微米花型的勃姆石和γ-氧化铝超微粉。反应中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)控制晶体的生长过程,实现了晶体有序的自组装,从而达到控制反应产物形貌的目的。加入无水乙醇调节反应的速率。制备的微米花型γ-氧化铝材料为介孔材料,可作为吸附剂或催化剂应用,为油页岩灰渣的有效利用提供了一个新的途径。实验采用水热合成的方法,通过调节初始溶液的pH值,制备出不同形貌的勃姆石产物。产物的形貌分别为:微米花型、壳核结构、纳米立方体、麦粒状和无规则纳米粒子。论文中探讨了pH值对产物形貌和性能的影响。制备的勃姆石产物均具有较大的比表面积和丰富的介孔结构,对刚果红溶液有良好的吸附效果。预期制备的勃姆石材料可作为吸附材料应用。此外,采用水热和溶胶的方法制备微米球型γ-氧化铝/锐钛矿复合材料。实验中讨论了煅烧温度,钛酸四丁酯(TBOT)的用量对产物形貌和性能的影响。确定了最佳煅烧温度为600℃。实验中发现材料的比表面积和孔隙率随钛酸四丁酯用量的增加而降低,但是材料中锐钛矿相的强度随钛酸四丁酯用量的增加而升高,因此在应用过程中应综合考虑锐钛矿相的强度和材料的比表面积两个因素。预期制备的复合材料具有优异的光催化性能。

郑园园[8](2012)在《磁性核/壳结构铝氧化物催化剂的制备及其性能研究》文中认为磁性纳米催化剂是一类新型的催化材料,它不仅具有高效的催化性能,而且由于其具有磁性,因而在外磁场的作用下可以被有效的分离和回收,从而带来巨大的经济效益。本文以改进溶剂热法制备的Fe3O4磁性微球为核,通过异丙醇铝水解法,合成出核/壳结构的γ-AlOOH@Fe3O4磁性微球和γ-Al2O3@Fe3O4磁性微球。然后,以γ-AlOOH@Fe3O4和γ-Al2O3@Fe3O4磁性微球为载体,制备出负载Pd纳米颗粒的Pd/γ-AlOOH@Fe3O4和Pd/γ-Al2O3@Fe3O4催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(HRTEM)、扫描电镜(SEM)、全自动比表面和孔径分布仪和振动样品磁强计(VSM)对磁性微球载体和催化剂的结构和性能进行表征。并以碘苯和丙烯酸丁酯为反应模型,研究Pd/γ-AlOOH@Fe3O4和Pd/γ-Al2O3@Fe3O4催化剂催化Heck反应的性能。结果表明:运用改进溶剂热法制备Fe3O4颗粒的过程中,当反应时间为12h,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/FeCl3·6H2O摩尔比为3/40,醋酸钠量为30g时,制备出的Fe3O4颗粒成规整的球形结构,粒径均一,平均粒径在200nm左右,具有较高的饱和磁化强度(77.0emu/g)。通过异丙醇铝水解法制备核/壳结构的γ-AlOOH@Fe3O4磁性微球时,微球的γ-AlOOH壳层形态受异丙醇铝浓度和异丙醇铝水解时间的影响。当异丙醇铝浓度为0.016mol/L,异丙醇铝水解时间为1h时,Fe3O4微球表面才能包裹上一层厚度约为5nm的连续致密的γ-AlOOH壳层,且壳层厚度可以通过重复这一包裹过程来控制。―化学吸附-水解‖机理可以用来解释γ-AlOOH壳层的形成过程。γ-Al2O3@Fe3O4磁性微球是由γ-AlOOH@Fe3O4在500℃下煅烧后得到的,γ-Al2O3@Fe3O4磁性微球仍为核/壳结构。分别用Pd/γ-AlOOH@Fe3O4和Pd/γ-Al2O3@Fe3O4催化剂来催化碘苯和丙烯酸丁酯的反应,当催化活性组分Pd含量为3.0wt%,反应温度为120℃,反应时间为1.5h时,反应物碘苯的转化率均达到100%。3.0wt%Pd/γ-AlOOH@Fe3O4和3.0wt%Pd/γ-Al2O3@Fe3O4催化剂仍具有较高的饱和磁化强度,分别为56.6emu/g和43.0emu/g,在外磁场下可以被轻易的从液相中分离出来。3.0wt%Pd/γ-Al2O3@Fe3O4催化剂重复使用6次后,催化活性仍没有丝毫的降低。

张立[9](2012)在《氧化铝微纳米结构材料的制备及性能研究》文中指出本论文主要探讨了利用液相化学方法,包括水热法和溶胶-凝胶法控制合成γ-AlOOH及α-Al2O3微纳米结构材料。分别从材料制备、形成机制及性质三个方面进行了论述,内容涉及以γ-AlOOH纳米颗粒为前驱体的溶胶-凝胶及陶瓷化过程;不同形貌γ-AlOOH纳米晶的水热制备、形成机制及吸附性质;α-Al2O3微晶陶瓷颗粒的制备、微观结构及力学性能等。通过对γ-AlOOH及α-Al2O3微纳米结构材料的控制合成、表征及性能方面的研究,旨在探索液相体系中氧化铝微纳米结构材料形成的内在机制,寻找更有效的微纳米结构材料控制合成的手段和途径;探讨其微观结构和性能之间的关系,从而为制备性能优异的氧化铝微纳米结构材料提供理论和实验依据。1.以γ-AlOOH纳米颗粒为前驱体的溶胶-凝胶及陶瓷化过程以γ-AlOOH纳米颗粒为前驱体,以硝酸为胶溶剂制得稳定的溶胶,向溶胶中引入电解质或挥发除去部分游离水实现溶胶-凝胶转化,将引入添加剂的凝胶经干燥及高温煅烧获得α-A1203微纳米结构陶瓷,不同的添加剂对产物的微观结构有着明显影响,其硬度也有差异。我们利用XRD、TEM、IR、TG、DSC、SEM、粒度分布、电导率测定等表征手段对胶溶、溶胶-凝胶转化及陶瓷化过程进行了跟踪,结果表明胶溶过程是纳米颗粒聚集体在电解质作用下的一个分散过程,在此过程中,电解质离子在颗粒表面的吸附使颗粒间静电斥力逐渐增大,颗粒在静电斥力作用下分散,从而形成相对稳定的溶胶,溶胶中胶粒间的范德华引力与两胶团间的静电斥力达到平衡状态。在不添加任何添加剂的情况下,干凝胶经过两步煅烧后,所得产物为疏松的多孔结构,孔为蠕虫状。加入添加剂后,煅烧后产物的结晶度和微观结构发生变化。不同添加剂存在条件下所得产物的微观结构各不相同,具有不同微观结构的产物表现出不同的显微硬度。研究表明,除致密性外,晶粒尺寸是影响硬度的一个重要因素。2.不同形貌γ-AlOOH纳米晶的水热制备及吸附性质研究以H2SO4、CH3COOH及HCl作为形貌调控剂,γ-AlOOH纳米颗粒为原料,通过温和的水热方法合成了具有规则形貌的勃姆石(γ-AlOOH)纳米材料,包括纳米棒、纳米带和纳米片。利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、TG、FT-IR、N2吸附脱附等方法对产物进行了微观结构表征及形成过程跟踪,并对所得产物对水溶液中Cr2072-的吸附能力进行了研究。结果表明,酸根离子在特定晶面的吸附影响着γ-AlOOH纳米颗粒的聚集及聚集体的生长,产物形貌的差异归因于不同的酸根离子吸附能力的不同。将γ-AlOOH纳米棒、纳米带和纳米板在空气气氛中煅烧后可得到形貌保持的γ-Al2O3纳米材料。具有不同形貌的γ-AIOOH纳米材料对水溶液中Cr2O72-显示出不同的吸附能力,其中纳米带的吸附能力最强,吸附百分比可达95.5%。γ-AlOOH纳米材料的显露晶面是影响其吸附能力的重要因素。3.α-Al2O3微晶陶瓷颗粒的制备、表征及力学性能研究以γ-AlOOH纳米颗粒为前驱体,通过溶胶-凝胶方法制备了结构致密的α-Al2O3陶瓷颗粒。用XRD、SEM、EDS、TEM、IR、TG-DSC等方法对产物进行了微观结构表征及实验过程跟踪。并利用显微硬度计对产物的硬度和断裂韧性两项力学性能进行了研究,考查了产物硬度与晶粒之间的关系。结果表明,产物是由平均粒径为140nm的多面体微晶构成,微晶粒结合紧密,晶粒间几乎观察不到孔隙。构成陶瓷颗粒的晶粒粒径分布窄,不存在晶粒异常长大现象。陶瓷颗粒的断裂形式以晶间断裂为主。所得α-Al2O3微晶陶瓷颗粒展示出优良的力学性能,硬度为23.6GPa,断裂韧性为5.1MPa·m1/2,均高于电熔刚玉。对于所制备的致密的α-Al2O3微晶陶瓷颗粒,其硬度和晶粒尺寸之间的关系服从混合Hall-Petch关系。

张政阳[10](2012)在《水热法制备氧化铝纳米粉体及其形貌的研究》文中认为作为红宝石和蓝宝石的主要成分,氧化铝很久以前就被人所熟知。作为传统材料,其具有高弹性模量,热稳定性和化学稳定性高。随着纳米技术的兴起,人们对于纳米氧化铝的认识不断加深,发现它除了具有纳米效应外,还具比表面积大、光吸收性强、低熔点、化学活性强等特性,因此被广泛用于材料、航空航天、医学、微电子等领域。作为陶瓷材料,纳米氧化铝因为颗粒尺寸小可以有效降低烧结温度,明显提升抗弯、抗压、断裂韧性;作为催化剂及催化载体,纳米氧化铝因其比表面积大、化学活性高的优点,通过与粒子表面存在的断裂化学键和失配键结合生成活性点;作为光电材料,纳米氧化铝组分均匀拥有单一分散,可做成规模集成电路垫底;作为生物材料,纳米氧化铝可以用作人类牙齿和骨头的替代材料。由于纳米氧化铝具有以上优异性能,所以需要寻找出一种简单而高效制备高质量纳米氧化铝的方法。纳米氧化铝由于活性高易团聚,所以不宜直接制备,而通过制备纳米氧化铝前驱体勃姆石(γ-AlOOH)来实现纳米氧化铝的制备此次研究的重点。本文主要采用水热法,通过添加多种表面活性剂,从而制备不同尺寸、不同形貌的勃姆石(γ-AlOOH)。并通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选取电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外线光谱分析仪(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)等测试手段对于制备的粉体形貌和性质进行表征,进一步研究粉体形貌和性质之间的关系。主要合成方法和表征结果如下:研究了以AlCl3·6H2O为原料,通过加入不同Na源(钨酸钠、乙酸钠、海藻酸钠、硅酸钠),在200℃下,保持85%填充比水热处理24小时,制备出了大小不同的γ-AlOOH纳米纤维。还研究了以AlCl3·6H2O为原料,加入羧甲基纤维素钠为模板剂,研究了不同模板剂含量和不同水热时间对于产物物相与形貌的影响,制备出了梭状纳米粒。研究并探索γ-AlOOH纳米线生长机理。此外,还研究了以异丙醇铝为铝源,采用微波水热法在160℃下微波水热处理90分钟,后经煅烧制备纳米氧化铝粉体,研究不同煅烧温度、月桂酸和硝酸加入量对于纳米氧化铝粉体形貌的影响。

二、γ-AlOOH溶胶的制备和表征(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、γ-AlOOH溶胶的制备和表征(论文提纲范文)

(1)磁性核—壳型纳米材料的制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 核-壳型纳米材料的概述
    1.3 核-壳型纳米材料的分类
        1.3.1 实心核-壳型纳米材料
        1.3.2 空心核-壳型纳米材料
        1.3.3 Yolk-shell型纳米材料
    1.4 核-壳型纳米材料的合成方法
        1.4.1 实心核-壳型纳米材料的合成
        1.4.2 空心核-壳型纳米材料的组装
        1.4.3 Yolk-shell型纳米材料的制备
    1.5 核-壳型纳米材料的应用
        1.5.1 生物领域
        1.5.2 催化领域
        1.5.3 吸附领域
    1.6 磁性纳米材料
        1.6.1 磁性纳米材料的性质
        1.6.2 磁性纳米材料的应用
    1.7 论文选题及研究内容
第二章 三明治结构磁性球的合成及应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 三明治结构Fe_3O_4@RF-M@PDA的合成
        2.2.3 样品表征
        2.2.4 Fe_3O_4@RF-Pt@PDA的过氧化物酶性质分析
        2.2.5 比色法检测H_2O_2和葡萄糖浓度
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Fe_3O_4@RF-M@PDA的合成与表征
        2.3.2 Fe_3O_4@RF-Pt@PDA的类过氧化物酶性能
        2.3.3 基于Fe_3O_4@RF-Pt@PDA的比色法检测H_2O_2和葡萄糖
    2.4 本章小结
第三章 花状结构Fe_3O_4@SiO_2@γ-AlOOH-Au@PDA的制备及催化应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 化学试剂
        3.2.2 Fe_3O_4@SiO_2@γ-AlOOH-Au@PDA的制备
        3.2.3 催化4-NP还原实验
        3.2.4 样品表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Fe_3O_4@SiO_2@γ-AlOOH-Au@PDA的合成与表征
        3.3.2 MNFs的催化性能研究
    3.4 本章小结
第四章 Yolk-shell结构的磁性纳米催化剂的合成及应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 Yolk-shell结构MP@Void-M@mSiO_2的合成
        4.2.3 Heck偶联反应和4-NP催化还原实验
        4.2.4 样品表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Yolk-shell结构MP@Void-M@mSiO_2的合成与表征
        4.3.2 Yolk-shell型磁性纳米球的催化性能
    4.4 本章小结
第五章 多孔核-壳纳米球mSiO_2/PDA的制备及吸附研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 PDA修饰的mSiO_2(mSiO_2/PDA)的合成
        5.2.3 样品表征
        5.2.4 U(Ⅵ)离子吸附实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 mSiO_2/PDA纳米球的制备与表征
        5.3.2 吸附动力学
        5.3.3 吸附等温线
        5.3.4 吸附热力学
        5.3.5 pH和离子强度的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文及其他研究成果

(2)基于拟薄水铝石氧化铝气凝胶制备工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 气凝胶研究现状
    1.3 气凝胶的性能及其应用
    1.4 氧化铝气凝胶的制备
        1.4.1 (氢)氧化铝溶胶的制备
        1.4.2 (氢)氧化铝溶胶的凝胶化
        1.4.3 (氢)氧化铝凝胶的干燥
        1.4.4 (氢)氧化铝凝胶的热处理
    1.5 拟薄水铝石
        1.5.1 拟薄水铝石制备方法
        1.5.2 拟薄水铝石的研究现状
        1.5.3 拟薄水铝石的应用
    1.6 选题背景及主要研究内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 实验步骤
    2.3 表征
第3章 拟薄水铝石及其胶溶性能研究
    3.1 拟薄水铝石的性能与晶体结构
    3.2 拟薄水铝石中水的存在形式及对其溶胶性能的影响
        3.2.1 拟薄水铝石干燥失水率
        3.2.2 “水”对拟薄水铝石胶溶性能的影响
    3.3 拟薄水铝石的胶溶过程及胶溶机理
        3.3.1 拟薄水铝石胶溶过程研究
        3.3.2 胶溶前后XRD、IR分析
        3.3.3 拟薄水铝石的胶溶机理探究
第4章 γ-AlOOH溶胶制备影响因素研究
    4.1 溶剂种类
    4.2 胶溶时间
    4.3 DMF加入量
    4.4 固含量
    4.5 胶溶温度
    4.6 γ-AlOOH非水溶胶影响因素研究
    4.7 小结
第5章 γ-AlOOH溶胶凝胶化过程研究
    5.1 凝胶化过程影响因素研究
        5.1.1 固含量
        5.1.2 环氧丙烷的加入量
        5.1.3 TEOS的加入量
    5.2 溶剂替换工艺探究
    5.3 常压干燥工艺探究
    5.4 小结
第6章 Al_2O_3 气凝胶热行为研究
    6.1 热处理温度对Al_2O_3 气凝胶比表面积的影响
    6.2 Al_2O_3 气凝胶在热处理过程中的相变
    6.3 Al_2O_3 气凝胶孔容与孔径分析
    6.4 Al_2O_3 气凝胶N2 吸附曲线分析
    6.5 Al_2O_3 气凝胶形貌分析
第7章 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
致谢

(3)SiO2/Al2O3复合材料的制备、表征及性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 氢气分离现状
    1.3 SiO_2分离膜研究现状
    1.4 SiO_2/Al_2O_3分离膜研究现状
    1.5 本课题研究内容、拟解决的关键技术及创新点
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 拟解决的关键技术
        1.5.3 创新点
2 Al_2O_3无机材料的制备、表征及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验仪器与试剂
        2.2.2 Al_2O_3无机材料的制备
        2.2.3 Al_2O_3无机材料的表征及性能研究
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 溶胶基本性能分析
        2.3.2 溶胶粒径及液相稳定性分析
        2.3.3 物相结构分析
        2.3.4 化学结构分析
        2.3.5 TG-DTG热分析
        2.3.6 微观形貌分析
        2.3.7 表面润湿性研究
    2.4 本章小结
3 溶胶-溶胶混合法SiO_2/Al_2O_3复合材料的制备、表征及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器与试剂
        3.2.2 SiO_2/Al_2O_3复合材料的制备
        3.2.3 SiO_2/Al_2O_3复合材料的表征及性能研究
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 溶胶基本性能分析
        3.3.2 溶胶粒径分析
        3.3.3 物相结构分析
        3.3.4 化学结构分析
        3.3.5 化学态分析
        3.3.6 TG-DTG热分析
        3.3.7 SEM形貌分析
        3.3.8 表面润湿性研究
    3.4 本章小结
4 溶液-溶胶掺杂法SiO_2/Al_2O_3复合材料的制备、表征及性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验仪器与试剂
        4.2.2 SiO_2/Al_2O_3复合材料的制备
        4.2.3 SiO_2/Al_2O_3复合材料的表征及性能研究
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 溶胶基本性能分析
        4.3.2 溶胶粒径分析
        4.3.3 物相结构分析
        4.3.4 化学结构分析
        4.3.5 化学态分析
        4.3.6 TG-DTG热分析
        4.3.7 SEM形貌分析
        4.3.8 表面润湿性研究
    4.4 本章小结
5 不同方法制备的SiO_2/Al_2O_3复合材料性能对比
    5.1 引言
    5.2 性能对比
        5.2.1 制备方法对比
        5.2.2 物相对比
        5.2.3 化学组成对比
        5.2.4 微观形貌对比
        5.2.5 润湿性对比
    5.3 本章小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
作者攻读学位期间发表学术论文清单
致谢

(4)层状金属氢氧化物及卤氧化物纳米片溶胶的制备、形成机理及表征(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 溶胶的理论基础
        1.1.1 溶胶的物理化学特性
        1.1.2 二维纳米片溶胶
    1.2 层状γ-AlOOH溶胶
        1.2.1 层状γ-AlOOH溶胶的制备
        1.2.2 层状γ-AlOOH溶胶的研究进展
    1.3 层状金属卤氧化物纳米片
        1.3.1 层状卤氧化铋纳米片
        1.3.2 层状氯氧化铁纳米片
    1.4 本论文选题的目的及意义
    1.5 参考文献
第二章 铝溶胶干燥过程中掺杂金属离子的偏析机理研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 合成部分
        2.2.3 样品的表征
        2.2.4 计算细节
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 γ-AlOOH纳米颗粒及干凝胶的结构分析
        2.3.2 M~(x+)+(H_2O)_3(M=Na、K、Mg、Ca、Co、Ni、Y、La,x=1-3)在γ-AlOOH(010) 晶面的吸附
        2.3.3 干燥过程中金属阳离子掺杂的铝溶胶偏析机理
    2.4 本章小结
    2.5 参考文献
第三章 无机酸和二价金属阳离子(Mg~(2+)、Ca~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+))对γ-AlOOH溶胶-凝胶转变的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料与试剂
        3.2.2 γ-AlOOH合成部分
        3.2.3 HCl、HNO_3和H_2SO_4对溶胶形成的影响
        3.2.4 金属阳离子对胶凝的影响
        3.2.5 样品表征
        3.2.6 计算模型及方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 无机酸(HCl、HNO_3和H_2SO_4)以及金属阳离子对溶胶-凝胶转变的影响
        3.3.2 无机酸(HCl、HNO_3和H_2SO_4)对溶胶形成的影响
        3.3.3 M~(2+)(H_2O)_6(M=Mg、Ca、Co、Ni)对胶凝的影响
        3.3.4 γ-AlOOH溶胶-凝胶过程的机理
    3.4 本章小结
    3.5 参考文献
第四章 FeOCl纳米片的液相剥离及其Fenton反应催化性质研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 液相剥离制备FeOCl二维纳米片
        4.2.2 催化性能测试
        4.2.3 催化产OH
        4.2.4 表征
        4.2.5 理论计算方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 剥离的化学本质及FeOCl二维纳米片的制备
        4.3.2 FeOCl纳米片增强的Fenton催化反应
        4.3.3 H_2O_2在FeOCl纳米片表面的分解机理
    4.4 木章小结
    4.5 参考文献
第五章 BiOX(X=Cl,Br,I)层状结构材料的剥离及二维纳米片层厚依赖特性的理论研究
    5.1 引言
    5.2 计算方法及参数设置
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 层状BiOCl、BiOBr和BiOI剥离的可行性
        5.3.2 BiOBr和BiOI层厚依赖特性的电子结构
        5.3.3 BiOBr和BiOI层厚依赖特性的内部电场分析
        5.3.4 BiOBr和BiOI层厚依赖特性的偶氮分子的吸附
    5.4 本章小结
    5.5 参考文献
结论与展望
致谢
攻读博士期间发表和待发表的论文及专利
ENGLISH SECTION
    Chapter 1.Insight into the segregation phenomenon in metal cations dopedaluminum sol during drying process with NO_3~- as counterions
        1.1 Introduction
        1.2 Experimental section
        1.2.1 Preparation
        1.2.2 Characterization
        1.2.3 Calculation methods
        1.3 Results and discussion
        1.3.1 Structure characterization of as-prepared γ-AlOOH nanoparticles and xerogel
        1.3.2 Adsorption of M~(x+)(H_2O)_3(M=Na,K,Mg,Ca,Co,Ni,Y,La,x=1-3)on (010) crystal plane of γ-AlOOH
        1.3.3 Segregation mechanism of metal cations doped aluminum sol during drying process
        1.4 Conclusion
        1.5 References
        Supporting Information
    Chapter 2 Effects of inorganic acids and divalent hydrated metal cations (Mg~(2+),Ca~(2+), Co~(2+), Ni~(2+)) on γ-AlOOH sol-gel process
        2.1 Introduction
        2.2 Experimental
        2.2.1 Materials
        2.2.2 Preparation of γ-AlOOH nanoparticles
        2.2.3 Effects of HCl, HNO_3 and H_2SO_4 on sol formation
        2.2.4 Effects of metal cations on gelation
        2.2.5 Characterization
        2.2.6 Calculation models and methods
        2.3 Results and Discussion
        2.3.1 Sol gel transformation in the presence of inorganic acids (HCl, HNO_3 and H_2SO_4) and metal cations
        2.3.2 Sol formation caused by inorganic acids
        2.3.3 Gelation caused by M~(2+)(H_2O)_6(M= Mg, Ca, Co, Ni)
        2.3.4 Mechanism of γ-AlOOH sol-gel process
        2.4 Conclusions
        2.5 References
        Supporting Information
学位论文评阅及答辩情况表

(5)不同AlOOH的结构及其对催化性能影响的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 选题意义及背景
    1.2 新兴催化材料发展现状
        1.2.1 纳米材料
        1.2.2 无机有机复合材料
        1.2.3 离子液体
        1.2.4 金属氮化物、碳化物
    1.3 铝的化合物
        1.3.1 氧化铝
        1.3.2 氮化铝
        1.3.3 铝的水合物
    1.4 AlOOH
        1.4.1 AlOOH 的结构
        1.4.2 AlOOH 的制备方法
        1.4.3 AlOOH 的应用
        1.4.4 AlOOH 的形貌研究
    1.5 本课题研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验仪器及药品
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 催化剂的制备
        2.2.1 完全液相工艺制备 AlOOH
        2.2.2 水热法制备 AlOOH
        2.2.3 沉淀法制备 AlOOH
    2.3 甲醇脱水活性评价方法
        2.3.1 甲醇脱水反应分析设备及分析条件
        2.3.2 甲醇脱水实验数据处理方法
    2.4 CO 加氢活性评价方法
        2.4.1 CO 加氢反应活性评价装置流程
        2.4.2 CO 加氢反应分析设备及分析条件
        2.4.3 CO 加氢反应实验数据处理方法
    2.5 催化剂表征
        2.5.1 X 射线衍射(XRD)
        2.5.2 傅立叶红外光谱(FT-IR)
        2.5.3 N2物理吸附(BET)
        2.5.4 程序升温脱附(NH3-TPD-MS、CO2-TPD-MS)
        2.5.5 CO 程序升温脱附(CO-TPD-MS)
        2.5.6 扫描电子显微镜(SEM)
        2.5.7 热重分析(TG-DTG)
第三章 不同方法制备的 AlOOH 对甲醇脱水性能的影响
    3.1 前言
    3.2 活性评价结果
    3.3 催化剂表征结果
        3.3.1. XRD 表征
        3.3.2 NH3-TPD-MS 表征
        3.3.3 N2物理吸附
        3.3.4 热重分析(TG-DTG)
    3.4 小结
第四章 不同方法制备的 AlOOH 对复合催化剂 CO 加氢反应性能的研究
    4.1 前言
    4.2 催化剂制备
        4.2.1 AlOOH 催化剂的制备
        4.2.2 复合催化剂的制备
    4.3 活性评价结果
    4.4 催化剂表征结果
        4.4.1 傅立叶红外光谱(FT-IR)
        4.4.2 N_2物理吸附
        4.4.3 NH_3-TPD-MS 表征
        4.4.4 CO_2-TPD-MS 表征
        4.4.5 CO-TPD-MS 表征
    4.5 结论
第五章 不同形貌 AlOOH 对 CO 加氢催化性能的影响
    5.1 引言
    5.2 催化剂的制备
        5.2.1 立方体 AlOOH 的制备
        5.2.2 针状 AlOOH 的制备
        5.2.3 梭形 AlOOH 的制备
        5.2.4 纳米棒状 AlOOH 的制备
        5.2.5 复合催化剂的制备
    5.3 活性评价结果
    5.4 催化剂的表征
        5.4.1 XRD 表征
        5.4.2 SEM 表征
        5.4.3 NH-3-TPD-MS 表征
        5.4.4 FT-IR 表征
        5.4.5 N_2物理吸附
    5.5 结论
第六章 对复合催化剂的配比及反应条件的探究
    6.1 引言
    6.2 催化剂的制备
        6.2.1 针状 AlOOH 的制备
        6.2.2 复合催化剂的制备
    6.3 活性评价结果
    6.4 结论
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 论文创新点
    7.3 建议
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录

(6)分级结构勃姆石复合材料制备与吸附性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1. 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 分级结构纳米勃姆石简介
        1.2.1 纳米勃姆石的吸附机理
        1.2.2 影响纳米勃姆石吸附性能的因素
        1.2.3 水/溶剂热合成分级结构勃姆石简介
    1.3 纳米勃姆石复合材料简介
        1.3.1 纳米勃姆石复合吸附材料的研究进展
        1.3.2 纳米勃姆石复合吸附材料的制备方法
    1.4 研究意义和内容
2. 实验与表征方法
    2.1 实验药品
    2.2 实验仪器及设备
    2.3 样品制备实验
        2.3.1 分级结构勃姆石纳米材料制备
        2.3.2 分级结构勃姆石/石墨烯复合纳米材料制备
        2.3.3 γ-AlOOH/α-Fe2O3复合纳米材料制备
    2.4 吸附实验
        2.4.1 吸附方法
        2.4.2 吸附性能研究方法
    2.5 样品的表征
        2.5.1 X射线衍射表征(XRD)
        2.5.2 扫描显微镜表征(SEM)
        2.5.3 透射电镜表征(TEM)
        2.5.4 傅立叶变换红外光谱表征(FT-IR)
        2.5.5 拉曼光谱表征
        2.5.6 比表面积和孔结构表征
3. 无模板水热合成分级结构 γ-AlOOH及其吸附性能研究
    3.1 核桃状分级结构 γ-AlOOH水热合成及吸附性能研究
        3.1.1 实验
        3.1.2 尿素摩尔量对产物物相和形貌的影响
        3.1.3 核桃状 γ-AlOOH吸附污水中有机染料和重金属离子的性能研究
        3.1.5 小结
    3.2 叶片状分级结构 γ-AlOOH溶剂热合成及吸附性能研究
        3.2.1 实验
        3.2.2 尿素摩尔量对产物物相和形貌的影响
        3.2.3 水酒比对产物物相和形貌的影响
        3.2.4 反应时间对产物物相和形貌的影响
        3.2.5 反应温度对产物物相和形貌的影响
        3.2.6 叶片状 γ-AlOOH吸附污水中有机染料和重金属离子的性能研究
        3.2.7 小结
    3.3 大白菜状分级结构 γ-AlOOH水热合成及吸附性能研究
        3.3.1 制备实验
        3.3.2 反应时间对产物物相和形貌的影响
        3.3.3 尿素摩尔量对产物物相和形貌的影响
        3.3.4 铝源对产物物相和形貌的影响
        3.3.5 大白菜分级结构勃姆石煅烧后结构物相和形貌分析
        3.3.6 大白菜状 γ-AlOOH对有机染料吸附性能的研究
        3.3.7 大白菜状 γ-AlOOH对重金属离子Cr(VI)吸附性能的研究
        3.3.8 小结
    3.4 分级结构生长机理分析
    本章小结
4. 水热合成分级勃姆石与石墨烯复合纳米材料及其吸附性能研究
    4.1 氧化石墨烯的制备与表征
        4.1.1 改进hummers氧化法氧化石墨烯制备过程
        4.1.2 氧化石墨烯表征
    4.2 核桃状分级勃姆石/石墨烯复合纳米材料制备及其吸附性能研究
        4.2.1 实验
        4.2.2 物相分析
        4.2.3 形貌分析
        4.2.4 核桃状 γ-AlOOH/石墨烯复合材料吸附性能的研究
        4.2.5 小结
    4.3 大白菜状分级勃姆石/石墨烯复合纳米材料制备及其吸附性能研究
        4.3.1 实验
        4.3.2 物相分析
        4.3.3 形貌分析
        4.3.4 大白菜状 γ-AlOOH/石墨烯复合材料吸附性能的研究
        4.3.5 小结
    本章小结
5. 水热合成 γ-AlOOH/α-Fe2O3复合纳米材料及其吸附性能研究
    5.1 实验
    5.2 物相分析
    5.3 形貌分析
    5.4 γ-AlOOH/α-Fe2O3复合材料吸附性能的研究
        5.4.1 对酸性铬蓝K吸附性能的研究
        5.4.2 对刚果红吸附性能的研究
    本章小结
6. 结论
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(7)纳/微米结构氧化铝复合材料的制备和性能研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 纳米材料简介
        1.1.1 纳米材料的前景
        1.1.2 纳米材料的性能
        1.1.3 纳米材料的应用
        1.1.4 纳米材料的制备方法
        1.1.5 纳米材料的发展方向
    1.2 微米、亚微米材料
    1.3 纳米/微米功能复合材料
        1.3.1 纳米/微米复合材料的性能及应用
        1.3.2 纳米/微米复合材料的制备方法
    1.4 勃姆石及氧化铝材料的研究简介
        1.4.1 勃姆石材料的性能及应用
        1.4.2 水热合成方法制备勃姆石材料的现状
        1.4.3 氧化铝材料的性能及应用
        1.4.4 氧化铝材料的制备方法
    1.5 二氧化钛材料的研究简介
        1.5.1 纳米二氧化钛的性能及应用
        1.5.2 光催化机理简介
        1.5.3 二氧化钛用于光催化存在的问题
        1.5.4 提高二氧化钛光催化性能的方法
    1.6 孔径及等温线类型简介
        1.6.1 微孔、介孔及大孔的划分
        1.6.2 吸附脱附等温线的类型及划分
        1.6.3 比表面积和孔径分布的计算
    1.7 论文的研究目的和意义
    1.8 论文预期的研究成果
    参考文献
第二章 水热合成法制备微米花型勃姆石和γ-氧化铝材料
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂仪器
        2.2.2 油页岩灰渣提取铝盐与γ-氧化铝样品制备
        2.2.3 表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 勃姆石和氧化铝样品的 XRD 谱图
        2.3.2 勃姆石和氧化铝样品的红外光谱图
        2.3.3 氧化铝样品的 N_2吸附脱附等温线及孔径分布图
        2.3.4 勃姆石和氧化铝样品的扫描电镜图
    2.4 反应机理
    2.5 小结
    参考文献
第三章 水热法制备不同形貌的纳米/微米勃姆石材料及材料吸附性能的探究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂仪器
        3.2.2 勃姆石样品的制备
        3.2.3 表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 勃姆石样品的 XRD 谱图
        3.3.2 勃姆石样品的红外光谱图
        3.3.3 勃姆石样品的扫描电镜图
        3.3.4 勃姆石样品的N2吸附脱附等温线及孔径分布图
        3.3.5 刚果红吸附性能实验
    3.4 实验机理
    3.5 小结
    参考文献
第四章 水热-溶胶法制备微米球形γ-氧化铝/锐钛矿复合材料及性能表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂仪器
        4.2.2 复合材料样品的制备
        4.2.3 表征方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 复合材料的 XRD 谱图
        4.3.2 复合材料的红外光谱图
        4.3.3 复合材料的扫描电镜图
        4.3.4 复合材料的热重差热图
        4.3.5 复合材料的 N_2吸附脱附等温线和孔径分布图
    4.4 小结
    参考文献
第五章 结论
作者简介
攻读硕士学位期间文章发表情况及参与的项目及课题
致谢

(8)磁性核/壳结构铝氧化物催化剂的制备及其性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 纳米材料概述
    1.3 磁性纳米材料
        1.3.1 磁性纳米材料概述
        1.3.2 磁性纳米材料的制备方法
        1.3.3 磁性纳米材料的应用
    1.4 磁性纳米催化剂
        1.4.1 磁性纳米催化剂的制备
        1.4.2 磁性纳米催化剂的表征
        1.4.3 磁性纳米催化剂的应用
    1.5 论文的主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂与设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验设备
    2.2 表征方法与仪器
        2.2.1 X 射线衍射分析(XRD)
        2.2.2 高分辨透射电镜分析(HRTEM)和扫描电镜分析(SEM)
        2.2.3 氮气吸脱附分析(BET)
        2.2.4 样品磁性性能分析(VSM)
    2.3 Heck 催化反应性能测试
第三章 Fe_3O_4磁性微球的制备
    3.1 制备过程
    3.2 表征结果及讨论
        3.2.1 XRD 表征
        3.2.2 HRTEM 表征
        3.2.3 SEM 表征
        3.2.4 VSM 表征
    3.3 小结
第四章 核/壳结构铝氧化物磁性微球的制备
    4.1 γ-AlOOH@Fe_3O_4和γ-Al_2O_3@Fe_3O_4微球的制备过程
    4.2 γ-AlOOH@Fe3O4磁性微球的表征结果及讨论
        4.2.1 XRD表征
        4.2.2 BET表征
        4.2.3 VSM表征
        4.2.4 SEM表征
        4.2.5 EDX表征
    4.3 反应参数对γ-AlOOH壳层形态的影响
        4.3.1 异丙醇铝水解时间的影响
        4.3.2 异丙醇浓度的影响
        4.3.3 包裹层数的影响
    4.4 γ-AlOOH壳层的形成机理
    4.5 γ-Al_2O_3@Fe_3O_4磁性微球的表征结果及讨论
    4.6 小结
第五章 催化剂制备及催化 Heck 反应性能研究
    5.1 催化剂的制备
    5.2 催化剂的表征结果及讨论
        5.2.1 XRD表征
        5.2.2 BET表征
        5.2.3 TEM表征
        5.2.4 VSM表征
    5.3 催化Heck反应
        5.3.1 Heck反应过程
        5.3.2 不同Pd含量催化剂对反应的影响
        5.3.3 反应温度、反应时间对反应的影响
        5.3.4 催化剂重复使用率
    5.4 小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介

(9)氧化铝微纳米结构材料的制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 铝系氧化物和氢氧化物的种类及相转变过程
    1.2 铝系氧化物和氢氧化物的结构及性能
        1.2.1 氢氧化铝
        1.2.2 铝氧氧氢
        1.2.3 氧化铝
    1.3 氧化铝微纳结构材料的制备方法
        1.3.1 液相法
        1.3.2 固相法
        1.3.3 气相法
    1.4 α-Al_2O_3微晶陶瓷材料的制备方法简介
        1.4.1 α-Al_2O_3纳米粉体法
        1.4.2 溶胶-凝胶法
    1.5 本论文选题的目的和意义
    1.6 参考文献
第二章 以γ-AlOOH纳米颗粒为前驱体的溶胶-凝胶及陶瓷化过程
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料与试剂
        2.2.2 γ-AlOOH溶胶和凝胶的制备
        2.2.3 γ-AlOOH干凝胶的陶瓷化
    2.3 表征
    2.4 显微硬度测试
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 原料的形貌与结构
        2.5.2 γ-AlOOH胶粒的形貌与结构
        2.5.3 γ-AlOOH干凝胶的形貌与结构
        2.5.4 溶胶-凝胶组织结构演变过程
        2.5.5 干凝胶的低温煅烧及陶瓷化过程
    2.6 结论
    2.7 参考文献
第三章 不同形貌γ-AlOOH纳米晶的水热制备及吸附性质研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料与试剂
        3.2.2 γ-AlOOH纳米材料的制备
        3.2.3 吸附性质测试
        3.2.4 表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 产物形貌与结构
        3.3.2 产物的形成机理
        3.3.3 吸附性质
    3.4 结论
    3.5 参考文献
第四章 α-Al_2O_3微晶陶瓷颗粒的制备、表征及力学性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料与试剂
        4.2.2 α-Al_2O_3微晶陶瓷颗粒制备
        4.2.3 表征
        4.2.4 硬度及断裂韧性测试
    4.3 结果与讨论
    4.4 结论
    4.5 参考文献
ENGLISH SECTION
    Chapter 1 γ-AlOOH Nanomaterials with Regular Shapes:Hydrothermal Fabrication and the Adsorption for Cr_2O_7~(2-)
        Abstract
        1. Introduction
        2. Results and Discussion
        2.1 Morphology and Structure
        2.2 Formation Mechanism of the Products
        2.3 Adsorption Property
        3. Conclusions
        4. Experimental Section
        Acknowledgments
        5. References
        Supporting Information
    Chapter 2.Preparation,Microstructure and Properties of α-Al_2O_3Microcrystalline Ceramic Grits
        Abstract
        1. Introduction
        2. Experimental Section
        2.1. Preparation
        2.2. Characterization
        2.2.1 Microstructure Analysis
        2.2.2 Microhardness and Fracture Toughness Test
        3. Results and Discussion
        3.1 Morphology and Microstructure
        3.2 FT-IR Analysis
        3.3 Thermal Analysis of the γ-AlOOH Xerogel
        3.4 Microhardness and Fracture Toughness
        3.5 The Grain Size Dependence Hardness of the Ceramic Grits
        4. Conclusions
        Acknowledgments
        References
        Supporting Information
结束语
攻读博士期间发表和待发表的论文和专利
致谢
附件

(10)水热法制备氧化铝纳米粉体及其形貌的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 纳米氧化铝材料的分类和应用概述
        1.1.1 纳米氧化铝的性质和性能
        1.1.2 纳米氧化铝的应用现状
    1.2 纳米氧化铝材料的特性
        1.2.1 纳米材料的发展
        1.2.2 纳米材料的概念与性质
        1.2.3 纳米氧化铝的性质及应用
    1.3 纳米氧化铝材料的制备
        1.3.1 固相法
        1.3.2 液相法
        1.3.3 气相法
    1.4 本论文的研究目的和研究内容
        1.4.1 本论文的研究目的及意义
        1.4.2 本论文的主要内容
2 水热法制备勃母石纳米线及其性质的研究
    2.1 引言
    2.2 实验
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 传统水热法制备勃母石纳米线的过程
        2.2.3 实验仪器
    2.3 实验产物的测试方法及表征手段
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 引入不同表面活性剂制备勃母石(γ-AlOOH)纳米线
        2.4.2 加入羧甲基纤维素钠制备勃母石(γ-AlOOH)纳米线
    2.5 本章小结
3 微波水热法制备氧化铝的研究
    3.1 引言
    3.2 实验
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验方法及流程
    3.3 产物的测试与表征
    3.4 实验结果与讨论
    3.5 本章小结
4 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及专利成果等目录

四、γ-AlOOH溶胶的制备和表征(论文参考文献)

  • [1]磁性核—壳型纳米材料的制备及性能研究[D]. 白林凤. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [2]基于拟薄水铝石氧化铝气凝胶制备工艺研究[D]. 陈建章. 湖南科技大学, 2018(07)
  • [3]SiO2/Al2O3复合材料的制备、表征及性能研究[D]. 李鹏程. 西安工程大学, 2017(01)
  • [4]层状金属氢氧化物及卤氧化物纳米片溶胶的制备、形成机理及表征[D]. 张建. 山东大学, 2016(10)
  • [5]不同AlOOH的结构及其对催化性能影响的研究[D]. 卫荣荣. 太原理工大学, 2015(09)
  • [6]分级结构勃姆石复合材料制备与吸附性能研究[D]. 任海深. 重庆理工大学, 2015(02)
  • [7]纳/微米结构氧化铝复合材料的制备和性能研究[D]. 李蒙蒙. 吉林大学, 2013(09)
  • [8]磁性核/壳结构铝氧化物催化剂的制备及其性能研究[D]. 郑园园. 北京化工大学, 2012(10)
  • [9]氧化铝微纳米结构材料的制备及性能研究[D]. 张立. 山东大学, 2012(12)
  • [10]水热法制备氧化铝纳米粉体及其形貌的研究[D]. 张政阳. 陕西科技大学, 2012(09)

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γ-AlOOH溶胶的制备与表征
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