一种多孔氧化铝纳米纤维及其制备方法

摘要

本发明涉及一种多孔氧化铝纳米纤维及其制备方法。该多孔氧化铝纳米纤维的比表面积为20～280m2/g，孔体积为0.05～0.8cm3/g，孔径为3～15nm，纤维直径为100～1000nm，采用静电纺丝结合溶胶-凝胶法经煅烧制得。本发明还提供多孔氧化铝纳米纤维的制备方法。得到的多孔氧化铝纳米纤维均匀且连续，不易断裂，且具有较高的比表面积和较大的孔体积，可作为催化剂、催化剂载体及吸附剂等。本发明工艺设备简单，操作性强，适于规模化生产。

主权项

一种多孔氧化铝纳米纤维的制备方法，包括步骤如下：(1)配制溶胶纺丝液将氯化铝与硝酸铝溶解到68wt%的浓硝酸与去离子水的混合溶液I中，在不断搅拌下，加入异丙醇铝，待异丙醇铝完全溶解后，再加入铝粉，加热回流4～12h，加入适量去离子水，过滤除去沉淀，得到无色透明的液体；加入造孔剂与助纺剂，搅拌至完全溶解，得到溶胶纺丝液；所述造孔剂为嵌段聚合物P123或嵌段聚合物F127；助纺剂为聚氧化乙烯(PEO)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)；氯化铝、硝酸铝、异丙醇铝和铝粉为总铝源；其中，氯化铝:硝酸铝:异丙醇铝:铝粉的摩尔比为1:1:2:4；混合溶液I中68wt%的浓硝酸与去离子水的体积比为1:(3～7)；造孔剂与溶液中总铝源的摩尔比为(0～0.04):1，助纺剂加入量为溶胶纺丝液总重量的0.08～0.5%；⑵静电纺丝将步骤⑴制得的溶胶纺丝液进行静电纺丝，静电纺丝的工艺条件如下：电压为15～25kV，加料速度为0.6～1.8mL/h，纺丝接收距离为17～30cm；⑶煅烧将步骤⑵制得的铝氧凝胶纤维置于马弗炉中煅烧，以10℃/min的速度升温至450～900℃，并在此温度保温30～720min，制得多孔Al2O3纳米纤维；该多孔氧化铝纳米纤维的比表面积为20～280m2/g，孔体积为0.05～0.8cm3/g，孔径为3～15nm，纤维直径为100～1000nm。