水合氧化铝纳米微晶的制备及应用研究

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本论文以Al(NO3)3·9H2O为铝源,在以乙酸-乙酸铵缓冲溶液和乙醇组成的混合溶液中进行溶剂热反应,制备出了纯度高、结晶度高、粒径小且粒径范围窄、分布均匀、比表面积大、形貌规整的棒状勃姆石纳米材料。并系统地研究了水热温度、水热时间、无机铝盐、有机溶剂、表面活性剂以及有机溶剂和缓冲溶液的比例等六种条件对勃姆石纳米晶体的影响。当以Al(NO3)3·9H2O为铝源,乙醇和乙酸-乙酸铵缓冲溶液体积比为25/30,不使用任何表面活性剂,在水热温度为150℃水热12 h的条件下可以制备出质量上乘的勃姆石。用乙酸-乙酸钠缓冲溶液替代乙酸-乙酸铵缓冲溶液后探讨了水热温度和水热时间对棒状勃姆石制备的影响,发现在乙酸-乙酸钠缓冲体系下无论水热温度的高低变化以及水热时间的长短变化,均不能得到形貌均匀的棒状勃姆石。提出了铵根促进单层勃姆石结构的形成,进而导致单层勃姆石结构的卷曲,最后形成棒状勃姆石的机理。缓冲溶液的缓冲作用是导致形成棒状勃姆石比较均匀且尺寸不随水热温度的升高和水热时间的延长而增长的原因。将制备出的棒状勃姆石纳米材料应用于喷墨打印的吸墨材料,与常用的片状水合氧化铝材料作对比,制备成彩喷纸后做打印测试实验,从光泽度、色密度、清晰度和耐候性四种不同的评价指标去衡量最终喷墨打印质量的好坏。结果显示:采用棒状勃姆石纳米材料为吸墨材料可以显著减少涂布量,棒状勃姆石纳米材料在喷墨打印领域具有明确的应用前景。
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