Контроль морфології та розміру глинозему залежить від точного контролю прекурсорів, добавок, умов реакції (температура/pH/час) і подальшої -обробки під час приготування. За допомогою різних методів можна досягти спрямованого синтезу різноманітних структур, починаючи від наночастинок і закінчуючи листами, сферами та волокнами мікронного -розміру.
1. Вибір прекурсорів і метод приготування визначають основну морфологію.
Різні шляхи синтезу визначають початкову модель росту та структурні характеристики глинозему:
Метод осадження: шляхом контролю співвідношення солей алюмінію (наприклад, нітрату алюмінію) до осаджувачів (аміаку, бікарбонату амонію) і швидкості подачі можна контролювати швидкість зародження, що призводить до однорідного розміру сферичних або майже -сферичних частинок. Наприклад, швидке осадження сприяє утворенню дрібних частинок, тоді як повільне додавання по краплях сприяє впорядкованому росту кристалів.
Золь-метод гелю: використовуючи гідроліз і конденсацію алкоксидів алюмінію (наприклад, ізопропоксиду алюмінію), високо-чистий, надтонкий і добре-диспергований нано-глинозем можна отримати, регулюючи pH, тип розчинника та температуру гідролізу. Кислотні умови зазвичай перешкоджають швидкому зародженню, сприяючи утворенню рівномірних сферичних частинок.
Гідротермальний/сольвотермальний метод: у закритому автоклаві можна досягти точного керування одно-- або дво-вимірними структурами, такими як нанострижні та нанолисти, регулюючи температуру реакції (120–220 градусів), час витримки та мінералізуючий агент (NaOH). Наприклад, подовження часу витримки допомагає кристалам переважно рости вздовж певних кристалічних площин, утворюючи голчасті-або пластинчасті-структури.
Метод розплавленої солі: використовуючи хлоридні або сульфатні солі як реакційне середовище, реакцію проводять при 400–900 градусах. Розплавлені солі не тільки знижують енергію активації реакції, але й ефективно обмежують анізотропний ріст кристалів. Дослідження показали, що додавання Zn²⁺ може призвести до шестикутних пластин-продуктів, тоді як Ti4⁺ змінює тенденцію росту, збільшуючи товщину.
2. Точний контроль за допомогою добавок і поверхнево-активних речовин
Стимулятори росту кристалів: відповідне додавання може значно покращити регулярність частинок. Наприклад, додавання специфічних органічних добавок до системи осадження бікарбонату амонію може давати гексагональні частинки оксиду алюмінію розміром 1–2 мкм і правильної форми з питомою поверхнею приблизно 2 м²/г.
Поверхнево-активні речовини: CTAB, PEG тощо можуть адсорбуватися на певних гранях кристалів, пригнічуючи їх ріст і таким чином контролюючи остаточну морфологію. Використання CTAB і PEG у кислих умовах може отримати більш однорідний за розміром пластинчастий оксид алюмінію; тоді як SDBS може викликати вторинне зародження, що впливає на чистоту продукту.
Поро{0}}утворювачі/порирозширювачі: органічні речовини, такі як крохмаль, PEG і сажа, після прожарювання втрачають пори, утворюючи контрольовані пористі структури, придатні для приготування порожнистих сферичних або пористих мікросфер, покращуючи питому поверхню та ефективність масообміну.
