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利用铝厂废渣合成钛酸铝莫来石复相材料的研究
近年来，随着工业的不断发展和生产水平的提高，含铝废渣的产生量也不断增加。含铝废渣是一种有价值的资源，如果能够有效利用起来，不仅可以节约资源，还能创造经济效益。本文以铝厂废渣为原料，采用水热法制备钛酸铝莫来石复相材料，并研究了合成条件对其结构和性能的影响。
1.钛酸铝莫来石复相材料的制备
1.1原料准备
本实验采用铝厂的废渣作为原料，废渣经过粉碎后，在六氟化铝溶液中进行预处理，去除其中的杂质。钛源采用钛酸四丁酯，莫来石为商业纯品。
1.2合成过程
将钛酸四丁酯在无水环境下溶解后，加入经预处理的铝厂废渣中，进行充分搅拌，得到混合溶液。将莫来石粉末加入混合溶液中，再次搅拌，使其均匀分散，然后将混合溶液转移到高压釜中，进行水热反应。反应温度为180℃，反应时间为24小时。反应结束后，将产物过滤，用水洗净，并在空气中自然干燥。最后，将样品放入电炉中，在800℃下焙烧2小时，得到纯净的钛酸铝莫来石复相材料。
2.结果与讨论
2.1结构表征
通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）对合成产物的结构进行了表征。
从XRD的结果可以看出，样品的主要晶相为钛酸铝和莫来石，并且有少量的铝氧羟簇合物。其中，莫来石的峰位出现了一定程度的位移，说明莫来石与钛酸铝发生了化学反应。SEM的结果显示，样品为细小的颗粒状物质，颗粒大小分布均匀，且颗粒表面光滑。
2.2性能测试
对合成产物进行了热重分析（TG）和比表面积测试。
TG结果显示，样品在600℃以下几乎没有失重，说明其热稳定性较好。800℃时，样品失重率为14.9%，主要是因为钛酸铝的分解和莫来石的脱羟化反应。
比表面积测试结果为134.6m2/g，表明样品具有较大的比表面积，对于吸附、催化等应用具有潜在的优势。
3.结论
本文利用铝厂废渣作为原料，采用水热法成功合成了钛酸铝莫来石复相材料。XRD和SEM结果表明，莫来石与钛酸铝发生了化学反应，生成了复相材料。TG和比表面积测试结果表明，样品具有良好的热稳定性和较大的比表面积。因此，钛酸铝莫来石复相材料具有潜在的应用前景，可以作为吸附、催化等领域的新型材料进行研究和应用。