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以PS球为模板制备半透明氧化铝空心球的研究的中期报告
中期报告
本次研究旨在利用PS球为模板制备半透明氧化铝空心球。在前期实验中，我们成功地制得了氧化铝的前驱体聚合物，且在实验室条件下合成了一定粒径的光学透明的氧化铝空心球。本中期报告的主要内容包括模板制备和前驱体浸渍、热解过程中出现的问题及解决方案、SEM/TEM等表征手段的初步测试结果等。
1.模板制备和前驱体浸渍
将PS球作为模板制备半透明氧化铝空心球需要先将PS球进行表面修饰，以增加表面亲水性，并使后续溶液更容易渗入。我们选择了十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和聚乙烯亚胺（PVP）作为表面修饰剂。经过多次实验，我们成功制备出大小均匀、表面涂层完整的PS模板。
随后进行前驱体浸渍实验，在浸润氧化铝前驱体溶液时，我们发现溶液表面出现了一些氧化铝前驱体颗粒，这可能是由于过高的表面张力或不充分的溶液渗透导致的。为了解决这个问题，我们增加了浸润时间和溶液浓度，并在浸润过程中使用超声波震荡技术来提高物质的渗透性。实验结果表明，浸润时间为24小时，前驱体溶液浓度为0.6mol/L，和使用超声波震荡技术可以有效提高浸润效果。
2.热解过程中出现的问题及解决方案
在热解过程中，我们发现氧化铝球体表面出现了裂纹，严重影响了球体的完整性和透明度。同时，由于出现的氧化铝纳米颗粒在球体内部的分配不均，导致球体相对不稳定，易出现碎裂、剥落等问题。
为了解决这些问题，我们在热解过程中尝试增加温升速率、降低热解温度、使用模板支撑、加入稳定剂等措施，最终确定了一组较为适宜的实验条件，即热解温度为400℃，温升速率为5℃/min，使用模板支撑对氧化铝球体进行支撑，加入PEG-400稳定剂。实验表明，这些措施有效降低了球体的开裂率和颗粒分布的不均匀性，提高了球体的稳定性和透明度。
3.SEM/TEM等表征手段的初步测试结果
我们对制备出来的半透明氧化铝空心球进行了SEM、TEM等表征手段的初步测试，观察结果表明所制氧化铝球体形态、大小基本满足要求，透过TEM画面可以看到球体内部略有光学均匀性的半透明结构。
综上所述，通过前期浸润工艺改进和热解实验最优化，我们成功地制备出了较完整、透明的氧化铝空心球。下一步将进一步考虑如何提高半透明氧化铝空心球的透明度和稳定性。