专利名称：一种气相法纳米氧化铝颗粒的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种气相法纳米氧化铝颗粒的制备方法，尤其涉及一种高纯纳米氧化铝颗粒的制备方法。
背景技术：
纳米氧化铝应用十分广泛，如制作耐热材料、导弹窗口和高压钠灯灯管材料、计算机集成电路基片、耐磨材料和生物陶瓷材料、催化剂和催化剂载体、航空兵武装直升机底部反轻武器的所用的装甲、机械切削加工用的陶瓷刀片、人造宝石原料、复合陶瓷、低温塑性陶瓷、防污防尘耐磨防火的纳米陶瓷涂料、防晒护肤品、有机高分子材料和无机材料的硬质弥散相、汽车尾气净化器的催化剂等都需要大量纳米氧化铝粉，是目前世界上使用量最大、最重要的超细粉体，市场前景非常广阔。目前报道的纳米氧化铝的制备方法主要有溶胶凝胶法、液相沉淀法、硫酸铝胺热分解法等。
这些方法都要经过沉淀、过滤、清洗、干燥、煅烧等复杂的工艺，而且其中的杂质离子难以彻底清除，无法制备得到高纯度的纳米氧化铝粉体。相对于其他纳米材料合成方法而言，气相燃烧合成纳米颗粒的粒径小，纯度高，是制备纳米颗粒材料的重要方法，也是最有工业化前景的制备方法之一。本专利利用气相燃烧反应器，以异丙醇铝为原料，制备了的高纯度的纳米氧化铝颗粒，在轻质陶瓷、催化剂载体、医药领域等方面有着广泛的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气相法纳米氧化铝颗粒的制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的构思是这样的本发明设想，将异丙醇铝汽化后用空气带入燃烧室，与氢气燃烧，并进行水解反应，生成的氧化铝纳米颗粒冷却后，直接经过袋滤器收集即可得到产品纳米颗粒，产品的粒径通过调整进入燃烧室的原料比例关系进行控制。
本发明的制备方法，包括如下步骤将异丙醇铝汽化后，用空气带入燃烧室，与氢气燃烧，并进行水解反应，生成氧化铝纳米颗粒，燃烧反应的温度为600-1200℃，冷却至150-300℃，收集纳米颗粒产品；本发明的反应原理如下2Al(C3H7O)3+27O2→Al2O3+18CO2+21H2O2H2+O2→2H2O进入燃烧反应器的异丙醇铝与载气、氢气的的摩尔比为异丙醇铝∶氢气∶空气＝1∶0.1-1.5∶35-80；产品纳米颗粒的粒径为5-30nm，比表面积为50-450m2/g，纯度为99.9％以上，并且不含Cl-1离子。
产品纳米颗粒的粒径可以通过调整进入燃烧室的原料比例关系进行控制，提高异丙醇铝的比例，则粒径增大，提高氢气的比例，则粒径增大。
本发明由于仅经过燃烧、冷却、收集三个工艺过程即可得到产品纳米颗粒，无需经过脱酸脱氯等复杂的处理过程，尾气仅存在二氧化碳和水，无污染物排放，工艺过程简单，设备成本低，适用于工业化连续生产。
图1为实施例1的产物的电镜照片。
图2为实施例2的产物的电镜照片。
具体实施例方式实施例1将异丙醇铝汽化后用空气带入燃烧室，与氢气燃烧并进行水解反应，生成的氧化铝纳米颗粒冷却后，直接经过袋滤器收集即可得到产品纳米颗粒。控制进入燃烧反应器的异丙醇铝与载气、氢气的流量，保持原料的摩尔比在异丙醇铝∶氢气∶空气＝1∶0.2∶80，燃烧反应的温度在600℃，并冷却至150℃，进入袋滤器收集即可得到产品纳米颗粒。
得到的产品纳米颗粒的粒径在7nm，比表面积在416m2/g，纯度99.9％，呈现典型的链状和网络化团聚结构，其形貌见附图1。
实施例2将异丙醇铝汽化后用空气带入燃烧室，与氢气燃烧并进行水解反应，生成的氧化铝纳米颗粒冷却后，直接经过袋滤器收集即可得到产品纳米颗粒。控制进入燃烧反应器的异丙醇铝与载气、氢气的流量，保持原料的摩尔比在异丙醇铝∶氢气∶空气＝1∶1.5∶40，燃烧反应的温度在1200℃，并冷却至300℃，进入袋滤器收集即可得到产品纳米颗粒。
得到的产品纳米颗粒的粒径在30nm，比表面积在67m2/g，纯度99.9％，呈现典型的链状和网络化团聚结构，其形貌见附图2。
权利要求
1.一种气相法纳米氧化铝颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤将异丙醇铝汽化后，用空气带入燃烧室，与氢气燃烧，并进行水解反应，生成氧化铝纳米颗粒，冷却，收集纳米颗粒产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进入燃烧反应器的异丙醇铝与载气、氢气的的摩尔比为异丙醇铝∶氢气∶空气＝1∶0.1-1.5∶35-80。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，燃烧反应的温度为600-1200℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，冷却至150-300℃。
全文摘要
本发明公开了一种气相法纳米氧化铝颗粒的制备方法，包括如下步骤将异丙醇铝汽化后，用空气带入燃烧室，与氢气燃烧，并进行水解反应，生成氧化铝纳米颗粒，冷却，收集纳米颗粒产品。本发明由于仅经过燃烧、冷却、收集三个工艺过程即可得到产品纳米颗粒，无需经过脱酸脱氯等复杂的处理过程，尾气仅存在二氧化碳和水，无污染物排放，工艺过程简单，设备成本低，适用于工业化连续生产。
文档编号C01F7/00GK101066773SQ20071004185
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月11日 优先权日2007年6月11日
发明者胡彦杰, 刘杰, 李春忠 申请人:华东理工大学