摘要

利用熔盐反应制备了莫来石晶须,采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)、高分辨透射电镜(HRTEM)等分析表征技术对所制备的莫来石晶须进行了测定。SEM研究表明莫来石晶须的直径在200~400 nm范围,长度可达到几个微米。HRTEM照片显示所制备晶须的晶面间距为0.539 nm,正好与莫来石(110)晶面数据吻合,证明熔盐法制备的晶须为莫来石。随着反应物中氧化硅物种的引入,γ-Al2O3不断消耗和莫来石相不断生长,获得了各向异性的莫来石晶须。硫酸铝的分解反应是最重要的反应控制步骤,如果没有硅物种参与反应,可以在900℃下硫酸钠-硫酸铝的复合熔盐体系中得到α-Al2O3。熔盐反应的热力学计算表明,相比于γ-Al2O3,α-Al2O3作为硫酸铝分解的产物具有更稳定的能态。采用Kissinger-AkahiraSuno方法对硫酸铝分解过程的动力学进行研究,硫酸铝分解反应的表观活化能(Ea)为257.2 kJ·mol-1。

  • 单位
    环境科学与工程学院; 国土资源部; 长安大学