本发明属于功能陶瓷领域，具体涉及一种中空型氧化铝微球的制备方法。
背景技术：
纳米材料(尤其是空心结构的)与其块体材料相比具有密度低、比表面积高、稳定性好、表面渗透能力强和特殊的光学性质等特性而成为材料研究领域内引人注目的方向之一。氧化铝空心结构具有中空的结构，有较大的比表面积，能够吸附和填充颗粒，且其化学稳定性高，特别是当其尺寸减小到纳米尺度时，因其比表面积和孔径大、活性高，可以显著地增进催化效率，充当封装的十分小的反应器，广泛应用于重油大分子的催化裂解、多相催化、化工新型反应器、石化工程中的吸附分离以及固载酶转化、汽车尾气处理中的载体以及药物输送的载体，人工电池的发展以及生物活性剂如蛋白质，酶或脱氧核糖核酸(DNA)的保护等方面。
利用各种方法，人们已经把一系列的材料做成中空球形结构，其中包括:炭，聚合物，金属及其它的无机材料。制备中空微球的主要方法有喷嘴反应过程(nozzlereactorprocess)、乳液/相分离过程(emulsion/phaseseperation procedure)、可除去核技术(sacrificialcoretechniques)。后两种方法都可以被广义的归结为模板法，通常被用作核的模板有软模板和硬模板两种，前者充当的是软模板，后者为硬模板。常用的模板主要有：溶致液晶、共聚物中间相、双连续微乳液滴、乳液泡沫、单分散的无机球以及它们的堆积、细菌超分子、聚苯乙烯乳液球。
无机中空球的制备主要以金属氧化物及金属为主，而且，以往的工作大多难以控制，操作过程一般比较复杂，这在很大程度上限制了它们的应用。关于氧化铝核壳、中空球合成的报道却很少见。
技术实现要素：
针对现有技术中的问题，本发明提供一种中空型氧化铝微球的制备方法，解决了无机中空球制备困难的问题，制备方法简单快速，结构稳定，且具有较大的比表面积。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种中空型氧化铝微球的制备方法，所述制备方法如下步骤：
步骤1，将聚乙烯醇加入去离子水中，超声搅拌至完全溶解，得到分散醇液；
步骤2，将聚乳酸粉末和固化剂加入至分散液中微波反应30-60min，然后加入模具中，快速降温得到高分子球形颗粒；
步骤3，将碳酸铝铵和聚乙烯吡咯烷酮加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后均匀涂覆在高分子球形颗粒表面，得到无机-有机球形颗粒；
步骤4，将无机-有机球形颗粒放入反应釜中加热加压3-5h，得到固化球形颗粒；
步骤5，将固化球形颗粒放入甲醇反应液中，微电流电解反应3-5h，反应结束后取出清洗、烘干，得到中空型氧化铝微球。
所述步骤1中的聚乙烯醇在去离子水中的质量浓度为10-30g/L，所述超声搅拌的频率为2-4kHz。
所述步骤2中的聚乳酸粉粉末的加入量是聚乙烯醇质量的40-60％，固化剂的加入量是聚乙烯醇质量3-5％，所述固化剂采用二氨基二苯基甲烷。
所述步骤2中的微波反应的功率为200-500W，温度为190-220℃。
所述步骤3中的碳酸铝铵的加入量是聚乙烯醇质量的50-70％，所述碳酸铝铵在无水乙醇中的浓度为50-80g/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是聚乙烯醇质量的30-50％。
所述步骤3中的搅拌的速度为2000-5000r/min，所述涂覆采用喷涂，涂覆量为30-50g/cm2。
所述步骤4中的加热加压反应的温度为70-100℃，压力为3-5MPa。
所述步骤5中的微电解的电流强度为20-40mA/cm2，所述电压为20-30V，温度为40-60℃。
所述步骤5中的清洗采用无水乙醇清洗，所述烘干温度为80-90℃。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了无机中空球制备困难的问题，制备方法简单快速，结构稳定，且具有较大的比表面积。
2.本发明以聚乙烯醇和聚乳酸作为内核主要成分，不仅具有良好分散体系，同时也具有良好的可降解性，形成氧化铝的可降解软模。
3.本发明采用聚乙烯吡咯烷酮作为碳酸铝铵的分散剂，不仅保证了钛酸铝铵的良好分散性，同时能够起到良好的粘结效果，能够保证氧化铝的粘结效果。
4.本发明采用加热加压的方式将能够将无水乙醇去除，形成致密性氧化铝结构。
5.本发明采用微电解方式将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚乳酸电解氧化，，形成稳定的中空型氧化铝，以甲醇为电解液，不仅具有良好的导电性，而且能够方便后续清理。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种中空型氧化铝微球的制备方法，所述制备方法如下步骤：
步骤1，将聚乙烯醇加入去离子水中，超声搅拌至完全溶解，得到分散醇液；
步骤2，将聚乳酸粉末和固化剂加入至分散液中微波反应30min，然后加入模具中，快速降温得到高分子球形颗粒；
步骤3，将碳酸铝铵和聚乙烯吡咯烷酮加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后均匀涂覆在高分子球形颗粒表面，得到无机-有机球形颗粒；
步骤4，将无机-有机球形颗粒放入反应釜中加热加压3h，得到固化球形颗粒；
步骤5，将固化球形颗粒放入甲醇反应液中，微电流电解反应3h，反应结束后取出清洗、烘干，得到中空型氧化铝微球。
所述步骤1中的聚乙烯醇在去离子水中的质量浓度为10g/L，所述超声搅拌的频率为2kHz。
所述步骤2中的聚乳酸粉粉末的加入量是聚乙烯醇质量的40％，固化剂的加入量是聚乙烯醇质量3％，所述固化剂采用二氨基二苯基甲烷。
所述步骤2中的微波反应的功率为200W，温度为190℃。
所述步骤3中的碳酸铝铵的加入量是聚乙烯醇质量的50％，所述碳酸铝铵在无水乙醇中的浓度为50g/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是聚乙烯醇质量的30％。
所述步骤3中的搅拌的速度为2000r/min，所述涂覆采用喷涂，涂覆量为30g/cm2。
所述步骤4中的加热加压反应的温度为70℃，压力为3MPa。
所述步骤5中的微电解的电流强度为20mA/cm2，所述电压为20V，温度为40℃。
所述步骤5中的清洗采用无水乙醇清洗，所述烘干温度为80℃。
实施例2
一种中空型氧化铝微球的制备方法，所述制备方法如下步骤：
步骤1，将聚乙烯醇加入去离子水中，超声搅拌至完全溶解，得到分散醇液；
步骤2，将聚乳酸粉末和固化剂加入至分散液中微波反应60min，然后加入模具中，快速降温得到高分子球形颗粒；
步骤3，将碳酸铝铵和聚乙烯吡咯烷酮加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后均匀涂覆在高分子球形颗粒表面，得到无机-有机球形颗粒；
步骤4，将无机-有机球形颗粒放入反应釜中加热加压5h，得到固化球形颗粒；
步骤5，将固化球形颗粒放入甲醇反应液中，微电流电解反应5h，反应结束后取出清洗、烘干，得到中空型氧化铝微球。
所述步骤1中的聚乙烯醇在去离子水中的质量浓度为30g/L，所述超声搅拌的频率为4kHz。
所述步骤2中的聚乳酸粉粉末的加入量是聚乙烯醇质量的60％，固化剂的加入量是聚乙烯醇质量5％，所述固化剂采用二氨基二苯基甲烷。
所述步骤2中的微波反应的功率为500W，温度为220℃。
所述步骤3中的碳酸铝铵的加入量是聚乙烯醇质量的70％，所述碳酸铝铵在无水乙醇中的浓度为80g/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是聚乙烯醇质量的50％。
所述步骤3中的搅拌的速度为5000r/min，所述涂覆采用喷涂，涂覆量为50g/cm2。
所述步骤4中的加热加压反应的温度为100℃，压力为5MPa。
所述步骤5中的微电解的电流强度为40mA/cm2，所述电压为30V，温度为60℃。
所述步骤5中的清洗采用无水乙醇清洗，所述烘干温度为90℃。
实施例3
一种中空型氧化铝微球的制备方法，所述制备方法如下步骤：
步骤1，将聚乙烯醇加入去离子水中，超声搅拌至完全溶解，得到分散醇液；
步骤2，将聚乳酸粉末和固化剂加入至分散液中微波反应45min，然后加入模具中，快速降温得到高分子球形颗粒；
步骤3，将碳酸铝铵和聚乙烯吡咯烷酮加入至无水乙醇中搅拌均匀，然后均匀涂覆在高分子球形颗粒表面，得到无机-有机球形颗粒；
步骤4，将无机-有机球形颗粒放入反应釜中加热加压4h，得到固化球形颗粒；
步骤5，将固化球形颗粒放入甲醇反应液中，微电流电解反应4h，反应结束后取出清洗、烘干，得到中空型氧化铝微球。
所述步骤1中的聚乙烯醇在去离子水中的质量浓度为20g/L，所述超声搅拌的频率为2-4kHz。
所述步骤2中的聚乳酸粉粉末的加入量是聚乙烯醇质量的50％，固化剂的加入量是聚乙烯醇质量4％，所述固化剂采用二氨基二苯基甲烷。
所述步骤2中的微波反应的功率为400W，温度为210℃。
所述步骤3中的碳酸铝铵的加入量是聚乙烯醇质量的60％，所述碳酸铝铵在无水乙醇中的浓度为70g/L，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是聚乙烯醇质量的30-50％。
所述步骤3中的搅拌的速度为4000r/min，所述涂覆采用喷涂，涂覆量为40g/cm2。
所述步骤4中的加热加压反应的温度为80℃，压力为4MPa。
所述步骤5中的微电解的电流强度为30mA/cm2，所述电压为25V，温度为50℃。
所述步骤5中的清洗采用无水乙醇清洗，所述烘干温度为85℃。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明解决了无机中空球制备困难的问题，制备方法简单快速，结构稳定，且具有较大的比表面积。
2.本发明以聚乙烯醇和聚乳酸作为内核主要成分，不仅具有良好分散体系，同时也具有良好的可降解性，形成氧化铝的可降解软模。
3.本发明采用聚乙烯吡咯烷酮作为碳酸铝铵的分散剂，不仅保证了钛酸铝铵的良好分散性，同时能够起到良好的粘结效果，能够保证氧化铝的粘结效果。
4.本发明采用加热加压的方式将能够将无水乙醇去除，形成致密性氧化铝结构。
5.本发明采用微电解方式将聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇和聚乳酸电解氧化，，形成稳定的中空型氧化铝，以甲醇为电解液，不仅具有良好的导电性，而且能够方便后续清理。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。