硝酸铝九水合物的应用介绍

简述

硝酸铝九水合物的分子式为Al(NO₃)₃·9H₂O，相对分子量为375.13，表现为无色或白色易潮解的单斜晶体，易溶于冷水、乙醇、二硫化碳，不溶于乙酸乙酯，微溶于丙酮。该物质与易氧化物、硫黄、亚硫酸氢钠、还原剂、强酸接触能引起燃烧或爆炸；受高热分解以及燃烧分解时，产生有毒的氮氧化物。因此，有关硝酸铝九水合物的储存条件需避免与强氧化剂以及还原剂等混合放置，还要避免高温。

应用领域

硝酸铝九水合物传统用于有机合成、石油加工的催化剂、纺织工业的媒染剂等领域，用途广泛，以下就比较新的几个应用方面进行比较详细的介绍。

1）以九水合硝酸铝和正硅酸乙酯为主要原料，氧化硼为助熔剂，采用溶胶-凝胶法和提拉浸渍法在不锈钢基片上制备莫来石涂层。通过FT-IR和TG-DSC分析了莫来石前驱体的结构和热处理过程的成分变化，利用体视显微镜观察涂层形貌。实验结果表明：利用溶胶-凝胶法，当溶胶加热时间为7 h，溶胶浓度0.094×10^-3 mol/mL和0.117×10^-3 mol/mL之间，3 ℃/min升温速率下可得到完好，致密，无裂纹的莫来石前驱体陶瓷膜的涂层，热震性实验表明在950 ℃灼烧的涂层与基体结合强度较好[1]。

2）以九水合硝酸铝，六水合硝酸镧为原料，柠檬酸为络合剂，通过低温固相反应法可以制备铝酸镧前驱体[2]。

3）合成硅铝分子筛。其特征在于以白炭黑为硅源，以异丙醇铝或九水合硝酸铝为铝源。该方法克服了以往合成方法难以直接合成硅铝ITQ-13分子筛且合成步骤繁琐，重复性差的缺点[3]。

4）以九水合硝酸铝和尿素为原料，聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂，在180℃微波水热条件下反应30min可以制备得到γ-AlOOH片状结构产物。此前驱物经600℃热分解2h，可得到γ-Al₂O₃纳米片，产物经煅烧处理后可以得到微观形貌保持不变的γ-Al2O3纳米片，且片状结构表面存在介孔结构。该γ-Al2O3纳米片状结构表现出对废水中刚果红污染物的强吸附性能[4]。

5）以六水合硝酸钴，九水合硝酸铝为主要原料，乙二胺四乙酸(EDTA)为配位螯合剂，通过EDTA配位螯合钴，铝得到有机配合物前驱体，经过焙烧制备钴铝尖晶石蓝色颜料。研究结果表明，焙烧温度对颜料的物相完整性和呈色的影响，钴铝比和反应过程中的pH值对颜料的物相完整性和呈色的影响其次；当钻铝比比值大于或等于1:2.5时，前驱体经700℃和900℃热处理制备出的尖晶石相颜料分别呈灰蓝色和钴蓝色；钴铝比比值低于1:2.5时，在上述同样温度下制备出的尖晶石相颜料呈灰蓝色；pH值低于9时，不能形成紫红色的透明前驱体溶液。制备钴铝尖晶石蓝色颜料的工艺参数是钴铝比为1:2.5，pH值为9～10，900℃温度下保温时间为2h[5]。

6）硝酸铝九水合物在复合服装面料的制备过程中参与形成有机金属骨架，方法如下：采用1,4丁二酸，1,4丁二醇和富马酸制得富马酸改性聚丁二酸丁二酯；利用上一步产物与硝酸铝九水合物制得有机金属骨架聚丁二酸丁二酯；利用硝酸银，聚乙烯吡咯烷酮，乙醇与氧化石墨烯制得纳米银/氧化石墨烯复合物；将复合物加入到二甲基甲酰胺中，振荡分散后加入第二步中产物，得到改性有机金属骨架聚丁二酸丁二酯；将第四步中产物与棉纤维，硅烷偶联剂，马来酸酐和氢氧化钠混合后水浴搅拌，然后与聚酯纤维放入螺杆挤出机中，经加工即可获得复合服装面料。该面料在具有高效持久的优异抗菌效果的同时，其舒适度和面料强度也能很好的满足人们的需求，具有良好的应用前景[6]。

7）将三水合硝酸铜，五水合硝酸铋和硝酸铝九水合物加入到丙酮，丙三醇，硝酸和无水乙酸混合的溶液中，搅拌得到黄色凝胶，将黄色凝胶烘干得到干燥凝胶，再将干燥凝胶煅烧得到金属铝掺杂的改性铋酸铜光催化剂。该催化剂制备方法简单，成本低，解决了铋系光催化材料不能使用溶胶凝胶法制备的问题，制备出的蜂窝陶瓷负载改性铋酸铜光催化剂的可见光响应性能良好，在可见光照射下可以分解各种污染物质[7]。

参考文献

[1]马卉.溶胶-凝胶工艺对不锈钢涂覆莫来石涂层的影响[J].硅酸盐通报, 2010(004):000.

[2]万俊,王周福,田政权,等.低温固相反应法合成铝酸镧粉体及表征[J].机械工程材料, 2017, 41(002):63-66.DOI:10.11973/jxgccl201702013.

[3]徐龙伢,许国梁,朱向学,等.一种ITQ-13分子筛的合成方法[J].中国科学院大连化学物理研究所, 2008.‘’

[4]刘辉,李广军,董晓楠,等.微波水热合成γ-AlOOH和γ-Al_2O_em3/em纳米片[J].功能材料, 2012, 43(10):1251-1254.

[5]黄志良,胡名卫,殷晴,等.乙二胺四乙酸配位螯合法制备钴铝尖晶石蓝色颜料[J].武汉工程大学学报, 2013, 35(5):5.DOI:10.3969/j.issn.1674-2869.2013.05.008.

[6]陈玉强.一种具有高效持久的抗菌性能的复合服装面料:CN201911160247.9[P].CN110863263A.

[7]夏加庚,张纪文.一种改性铋酸铜光催化剂及其制备方法:CN201510724312.1[P].CN105233837A.