导　　师： 苏达根

学科专业： H0501

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 本文研究了[alo<,4>al<,12>(oh)<,24>(h<,2>o)<,12>]<’7+>(简称al<,13>)的热转变、al<,13>低温合成莫来石、al<,13>柱撑粘土的高温热转变、al<,13>低温合成尖晶石及其复合材料等问题。 al<,13>在加热过程中，300℃以前，脱除12个结晶水；300～403℃温度区间，脱除2个结晶水；并于376℃通过放热反应脱除h<’+>；403～800℃温度区间，脱除3个结晶水；其余结晶水在800℃以后脱除。 利用al<,13>和活化时间为5小时的活化硅酸为原料，通过快速的沉淀反应合成莫来石前驱体，前驱体中成分分布呈现高度的均匀性，并形成了si-o-al键合，原子团在原子层次上的排列与莫来石结构相似。该前驱体经过900℃煅烧生成了莫来石，并于1200℃生成了单一的莫来石晶相，具有明显的低温优势。 将al<,13>插入蒙脱石层间制备了柱撑粘土，在热处理过程中，其蒙脱石层状结构可保持到700℃以上；900℃时蒙脱石特征峰消失，并有部分尖晶石生成；莫来石形成温度大约是1100℃；1200℃时生成莫来石、尖晶石和方石英。由于层间氧化铝反应活性较高且体积较小，al<,13>柱撑粘土在高温煅烧过程中会生成纳米尺度的莫来石和尖晶石晶体。柱撑粘土在煅烧过程中不仅具有低温形成莫来石的优势，而且形成的纳米结构加入到陶瓷材料中可以起到颗粒弥散增强的作用。 将结晶氯化镁与氢氧化钠混合研磨，将所得浆体加入al<,13>溶液中，制备的尖晶石前驱体由β-al(oh)<,3>和mg<,6>al<,2>co<,3>(oh)<,16>·4h<,2>o组成。煅烧该前驱体，尖晶石的合成温度可以低至400℃，并于600℃生成大量的尖晶石相，具有明显的低温优势，且在各温度下产物均为单一的尖晶石相。 氧氯化锆和氢氧化钠混合研磨，可发生低温固相反应，得到的前驱体组成为16(zro<,2>·0.75h<,2>o)，经500℃煅烧可得到四方相氧化锆。通过al<,13>、

关 键 词： 低温合成 莫来石 尖晶石 柱撑粘土

领　　域： [化学工程]