高比表面、高活性冶金级氧化铝是现代铝电解的原料［1］，但其中总含有 α－Al2O3（ω≤10%），高含量α－Al2O3会显著降低氧化铝在熔盐中的溶解度。众多氧化铝物相（α－Al2O3、γ－Al2O3、κ－Al2O3、θ－Al2O3、χ－Al2O3、ρ－Al2O3以及 β－Al2O3等［2，3］）因其物化性质不同，而被广泛应用于化学化工、陶瓷材料等领域，是新世纪以来新材料产业中用途广、产值高、产量大的先进材料之一［4］。上述氧化铝的前驱体主要是氢氧化铝（Al（OH）3），其中以铝酸钠溶液为原料分解制得的氢氧化铝（gibbsite型，三水铝石）为主。因而，在三水铝石型Al（OH）3热分解制备特定氧化铝时，热分解过程调控原理和技术是精准调控物相和保证产品质量的关键。因此，研究不同种类氢氧化铝分解动力学显得尤为重要。

国内外学者对于不同种类氢氧化铝的热分解规律、分解动力学模型做了大量的研究［5，6］，尤其对于工业级氢氧化铝产品，脱水分解机理相关研究已比较透彻。比如：彭志宏等［7］指出，冶金级氢氧化铝在脱水过程中，有三维扩散和化学控制两种动力学机理；D.Redaoui等［8］通过 DG－TSC等方式，研究表明工业级氢氧化铝产品在400～900 K温度区间热分解分为三个阶段，且各个阶段脱水机理和活化能不同；对于分析纯级氢氧化铝产品脱水动力学机理，Boquan Zhu等［9］学者认为在573 K、790 K两个温度点左右脱水机理为 γ－Al（OH）3→γ－AlOOH、γ－AlOOH→amorphous Al2O3两种物相转化，且活化能也与上述不同。然而，高纯超细氢氧化铝产品，碱含量和粒度均与工业级产品不同，对于高纯级产品脱水机理的研究报道较少。

因此，本文以实验室种分制得的高纯氢氧化铝（碱含量低）为原料，通过与工业级氢氧化铝产品（碱含量高、粒度粗）对比，研究氢氧化铝热分解规律，分析碱含量和粒度等对氢氧化铝热分解机理的影响，从而为氢氧化铝焙烧制备各种氧化铝时的物相调控提供依据。

1 试 验

1.1 试验原料

试验原料为合成铝酸钠溶液为原料、实验室晶种分解得到的高纯氢氧化铝。氢氧化铝样品中的杂质含量及粒度分析结果见表1。

 

表1 氢氧化铝样品的杂质含量与粒度分析

  

注：ATH－1是实验室种分制得的高纯氢氧化铝。

 

样品 Na2 O／%K／% Fe／%Ca／%Mg／%Si／%d50／μm ATH－1 0.094 0.000 5 0.003 2 0.003 8 0 0.000 3 2.03

实验室晶种分解制得的氢氧化铝X－衍射分析结果如图1所示（种分条件：铝酸钠溶液，C Na2O 140 g／L，αk 1.45；温度65℃，时间35 h）。从图1中可以得出，实验室以铝酸钠溶液种分制得的氢氧化铝为三水铝石（gibbsite），这与工业生产中的氢氧化铝物相是一致的［10］。

  

图1 种分高纯氢氧化铝的X射线衍射图

从图2中可以看出，自制高纯氢氧化铝ATH－1产品在热分解过程中存在两个较明显的吸热峰，分别位于290℃、520℃左右。其中在前一处吸热峰最大，表明在290℃时剧烈反应失去大部分结晶水，520℃左右出现一个小的吸热峰，再次失去少量结晶水；而彭志宏［7］、D.Redaoui［8］、Boquan Zhu［9］等作者的研究中，工业级氢氧化铝热重分析除上述两处吸热峰外，在232℃左右，还出现了一个小的吸热峰，工业级与高纯超细级产品最大的区别在于粒度和碱含量，由此说明，粒度和碱含量会对氢氧化铝脱水机理有影响。为了更好地研究氢氧化铝脱水机里，对高纯超细产品进行了进一步脱水动力学机理探究。

那一瞬间，我突然就明白了秦风的作文为什么能够感动得全班同学都哭了，因为他真心爱着他曾经的老师、同学，他的心纯真又善良，像一颗闪光的水晶。

1.2 主要仪器和分析方法

另一方面是社会结构转型下民众的本体诉求。人们虽然知道传统在被改变，但创新的阵头“很有青春活力”、“很能吸引眼球”，可以带动传统文化的复兴。民众的本体诉求是内环境变化的典型，而本体化诉求是套用哲学术语，在思考中带有一种“元理论”的意味[16]。所谓民众的本体诉求，指不仅要关注人的精神需求，而且要关注人的普适性。“社会结构转型下民众的本体诉求”使得大众体育需求从单一化向多元化迈进，不再局限于传统体育。

在实际工作中，客户信用信息的分析管理、应收账款的风险控制、货款实时跟踪监测等环节是环环相扣、相辅相成的。在基本的管理流程下，企业根据实际经营状况及客户信用情况对管理流程进行补充完善，在应收账款风险控制过程中做到事前、事中、事后的预防、监督与应对。

2 试验结果与讨论

2.1 高纯氢氧化铝产品脱水差热分析

平台在刚刚投入使用时，煤矿企业需重视对员工情绪的安抚工作，消除员工对共享平台存在的反感情绪，让他们能够接受并使用共享平台，同时领导层也需要支持与鼓励对平台的建设与使用，让企业从上至下均能够积极配合对共享平台的使用。

  

图2 高纯氢氧化铝差示扫描量热－热重曲线

合成铝酸钠溶液（αk＝1.45、C Na2O＝272 g／L）是以分析纯的氢氧化铝和氢氧化钠及去离子水配制而成。同时，在实验室蒸发铝酸钠溶液，结晶后，得铝酸钠（含 NaAl（OH）4、NaOH）固体，主要成分是：Na2O 35.59%，Al2O3 40.33%。试验所用其它试剂均为分析纯级。

为较好地研究氢氧化铝产品脱水动力学机理，试验对不同氢氧化铝产品进行了热重分析，具体试验结果如图2所示。

2.2 氢氧化铝热分解机理

根据高纯级氢氧化铝ATH－1失重曲线（图2）以及数据，计算了产品的失重率：

用Rigaku－TTRⅢ型X－射线衍射仪（日本株式会社产，铜靶）进行物相分析；以水为分散剂，用Mastersizer 2000激光粒度分析仪（英国Malvern公司制）测定其粒度分布。

 

式中：W为当前质量；W0为初始质量；W∞为最终质量。

在第一温度段，高纯超细氢氧化铝的脱水动力学函数符合 Jander方程，g（α）＝［1－（1－α）1／3］2，对应的是三维扩散机理。氢氧化铝在此温度段剧烈反应失水，脱去的水由内而外扩散；表观活化能为398.41 kJ／mol。

学生由初中进入高中的阶段，他们的思维正处于由具象思维发展为抽象思维的关键期.学生在初中阶段所接触的内容相对直观而形象，高中阶段的内容则抽象且复杂，在处理问题时，学生要娴熟地进行建模操作，需要他们能够应对繁琐的过程分析和过程研究.当学生开始学习高中物理时，他们往往会因为模型抽象而感到非常头痛.

 

表2 高纯超细氢氧化铝在513～798 K段的失重率α

  

温度段／% 0.011 0.048 0.110 0.226 0.429 0.719 0.968温度段1／K 513 523 533 543 553 563 573 α 2／K 603 608 623 643 663 683 703 723 743 763 783 798 α／% 0.068 0.103 0.193 0.295 0.387 0.476 0.558 0.636 0.713 0.806 0.911 0.982

根据文献［11，12］，热分解反应机理函数 g（α）有四十余种表示形式，涵盖形核长大、相界反应、扩散等机理。以 ln［g（α）／T2］为纵坐标，1／T为横坐标作图，经线性拟合后，由相关系数确定可能的反应机理，由直线斜率－E a／R可算出表观活化能，结果如图3所示。

用SDTQ600综合热分析仪（美国TA公司制）进行热分析，得到差示扫描量热－热重曲线（TG－DSC曲线）。试验的升温速率为10℃／min，空气流量为100 mL／min，升温区间为20～800℃。

Al（OH）3在513～573 K、603～798 K两个温度段的失重率α见表2。

  

图3 种分高纯氢氧化铝热分解过程动力学

在第二温度段，函数仍可表征为g（α）＝［1－（1－α）1／3］2，表观活化能为 110.66 kJ／mol，同样为三维扩散，但是相关系数变小。这表明该脱水过程可能混合着其它机理。主要原因是，此时氢氧化铝热分解时会伴随各氧化铝物相的生成，脱去的少量水扩散行为更复杂。

对于不同种类氢氧化铝产品热分解，相关热力学对比和物相转化见表3。

 

表3 氢氧化铝分解活化能及相应温度区间物相变化

  

编号 Al（OH）3属性 升温速率／℃·min－1200～350℃ 350～600℃1 217.24 kJ／mol 2 d50＝45μm 10 γ－Al（OH）3→γ－AlOOH 108.50 kJ／mol分析纯γ－AlOOH→Al2O3 AlOOH→γ－Al2 O3 296 kJ／mol 3 d50＝75μm 20 Al（OH）3→AlOOH 243 kJ／mol工业级工业级d50＝70μm 10 817.13 kJ／mol 501.47 kJ／mol 4高纯级d50＝2.03μm 10 398.41 kJ／mol 110.66 kJ／mol

如 表 3所 示，Boquan Zhu.etal（编 号 1）、D.Redaoui.etal（编号2）、彭志宏等（编号 3）与本文（编号4）研究对比可以看出，不同样品在不同试验条件下，200～350℃、350～600℃两温度区间的热分解活化能明显不同。主要原因可能是，除碱含量不同外，中间物相的不同，也会显著影响反应动力学。

合并前，两馆都使用《中国图书馆分类法》，但在各自的分编工作中，两馆的分类规则有差别，导致索书号不同，南馆图书使用的索书号是用著者号排序，北馆则使用种次号排序。这两种不同的排序法会造成读者从北馆借阅的书还到南馆后上不了架。由于索书号的取号法、馆藏标记符号等方面存在差异，如何将读者所借的北馆上万册图书归入南馆分类排架系统中，是合并后图书馆所面临的一个迫切任务。

3 结 论

1.高纯超细氢氧化铝与工业氢氧化铝脱水机理不同，粒度和碱含量会对氢氧化铝脱水过程产生影响。

2.高纯级氢氧化铝在513～573 K、603～798 K温度段脱水机理均为三位扩散，活化能分别为398.41 kJ／mol、110.66 kJ／mol。

参考文献：

［1］ YS／T 803－2012，冶金级氧化铝［S］.

［2］ Munro M.Evaluated material properties for a sintered alpha－alumina［J］.Journal of the American Ceramic Society，1997，80：1 919－1 928.

［3］ Haipeng Wang，Bingan Xu，Peter Smith，et al Kinetic modelling of gibbsite dehydration／amorphization in the temperature range 823～923 K［J］.Journal of Physics and Chemistry of Solids，2006，16：2 567－2 582.

［4］ 唐先智，李虎，罗曼，等.大孔α－Al2 O3载体制备及其在制备CO偶联反应催化剂中的应用［J］.天然气化工，2016，41（3）：58－61.

［5］ Petr.Ptácek，Dana.Kubátová，Jaromír.Havlica，et al.The non－isothermal kinetic analysis of the thermal decomposition of kaolinite by thermogravimetric analysis［J］.Powder Technology，2010，204：222－227.

［6］ Taichi，Sato.Thermal decomposition of aluminium hydroxides to aluminas［J］.Thermochimica Acta，1985，88（1）：69－84.

［7］ 彭志宏，李琼芳，周秋生.氢氧化铝脱水过程的动力学研究［J］.轻金属，2010，（5）：16－18.

［8］ D.Redaoui，F.Sahnoune，M.Heraiz，et al.Mechanism and kinetic parameters of the thermal decomposition of gibbsite Al（OH）3 by thermogravimetric analysis［J］.Acta Physica Polonica，2017，131（3）：562－565.

［9］ Boquan Zhu，Binxiang Fang，Xiangcheng Li.Dehydration reactions and kinetic parameters of gibbsite［J］.Ceramics International，2010，（8）：2 493－2 498.

［10］姜妲，张帅，曲丽英.铝酸钠溶液晶种分解制备超细氢氧化铝［J］.材料与冶金学报.2015，14（1）：62－66.

［11］胡荣祖，史启祯.热分析动力学［M］.北京：科学出版社，2001.

［12］ Zheng-gen LIU，Zheng WANG，Jue TANG，et al.Non-isothermal thermal decomposition kinetics of high iron gibbsite ore based on popescu method［J］.Transactions of Nonferrous Metals Society of China.2015，4：2 415－2 421.