介孔氧化铝的合成与应用

中国粉体网讯  多孔材料按照孔径大小分为三类，其中介孔材料的孔径为2-50nm。1992年，Mobil公司首次采用水热法合成了MM-41系列的介孔分子筛，引起了人们对于介孔材料的研究兴趣，相继发展了介孔氧化铝等氧化物材料。介孔氧化铝因具有较高的比表面积、孔径及孔容可调的结构特点已经被广泛用于吸附、催化、分离等领域。

介孔氧化铝的制备

1、模板法

模板法需要适宜的模板剂和铝源，经过水解、聚合反应后，将样品干燥和焙烧以后可得到介孔氧化铝材料。其中软模板法一般指使用由双亲性分子组合而形成的诸如液晶、微乳状液等有序的聚集体作结构导向剂，促使材料形成介孔结构。与软模板法相比，硬模板法将前驱体溶液分散在模板剂的体相中，固化以后，经过焙烧或刻蚀等方法将模板剂去除。这样合成的介孔氧化铝不能确保结构的有序和完整性，所以，如何获得有序介孔和多级孔氧化铝材料制备的方法仍待探索。

2、溶胶－凝胶法

溶胶－凝胶法是一种较成熟的制备方法，其基本步骤是将前驱体充分水解，形成溶胶粒子，再经过陈化、干燥和焙烧等条件处理获得产物。在此方法的基础上选用适当的模板剂，则可制备出介孔氧化铝材料。

3、沉淀法

沉淀法制备介孔氧化铝就是让无机铝源溶液与沉淀剂进行反应，在反应过程中用碱性溶液（如氨水）或者酸性溶液（如醋酸）调节反应体系的pH值，再经过滤、洗涤、干燥、焙烧等一系列步骤，最终得到介孔氧化铝产品。利用沉淀法合成介孔氧化铝产品简单易操作，而且使用的无机铝源比较便宜。

介孔氧化铝的应用

目前，对介孔氧化铝的应用研究主要集中在作为催化剂的载体和吸附剂以及在生物医药等方面的应用上。

1、催化

介孔材料具有发达的孔道结构和高比表面积，在催化领域有着广泛的应用。氧化铝材料也凭借着特殊的性质，成为一类常用的工业催化剂载体。在汽车尾气处理、工业生产和环境保护等领域有着广泛的应用。它可以被用作催化剂的载体，用来负载氧化物、贵金属和配合物等，它的孔径在一定范围内可调，使得被负载的金属离子在孔道内更容易分散和稳定。

2、吸附

介孔氧化铝因具有高的比表面积、较窄的孔径分布、有序的孔道结构和较大的吸附容量，是一种理想的吸附材料，因此常被用来当做固体吸附剂，在选择性吸附领域具有潜在的应用价值。而介孔氧化铝形貌和尺寸的可控合成使得其应用越来越广泛，如有研究表明纳米氧化铝对水中氟离子具有较好的吸附效果。

3、在生物医药方面的应用

介孔氧化铝表面的官能团对药物载体表面的吸收和体外药物释放起关键作用。药物载体表面具有疏水基团不易与介孔氧化铝表面的羟基结合，从而降低了介孔氧化铝对药物载体的负载量并使药物释放加速；药物载体表面具有亲水基团，则易与介孔氧化铝表面的羟基结合，从而提高了介孔氧化铝对药物载体的负载量并能降低药物载体的药物释放速度，这有助于设计药物的缓释和运载。

结语

综上，介孔氧化铝的诸多优势使其在催化、分离、生物材料、光学等众多领域的研究中具有重要的作用。大量的研究表明，介孔氧化铝的制备及其应用已经吸引了研究者的广泛关注，随着研究的不断深入，相信介孔氧化铝的制备工艺过程会更加方便简单，使其生产成本降低，成为一种性能优良、可代替分子筛的低成本介孔氧化物材料。

参考来源：

[1]任思诺等.介孔氧化铝的制备及应用

[2]胡业琴等.介孔氧化铝的合成及应用研究进展

[3]万红日等.介孔氧化铝的合成生长机理及应用

（中国粉体网编辑整理/山川）

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