堿式碳酸鋁是鋁的堿式碳酸鹽，屬于無固定單一分子式的無機化合物，常溫下為白色無臭結晶粉末，幾乎不溶于水，可溶于強酸。工業(yè)及實驗室主流采用鋁鹽與碳酸鹽復分解反應，可采用微波輔助法、尿素合成法制備高結晶度、多孔形貌的產(chǎn)品。

合成進展

Chang-Yan Cao等人采用微波輔助溶劑熱法，僅用時5分鐘制備出堿式碳酸鋁Al(OH)CO3多孔納米球，該制備方法反應快速、成本低廉且易于規(guī)?；a(chǎn)。實驗所用原料價格低廉、環(huán)境友好。該堿式碳酸鋁納米球比表面積高達484m²?g^-1，表面富含碳酸根官能團，吸附性能優(yōu)異。在pH=7條件下，期對五價砷、六價鉻的最大吸附容量分別可達170mg?g^-1和60mg?g^-1，顯著優(yōu)于多數(shù)同類納米材料。實際應用測試表明，5mg該納米材料可凈化6kg五價砷污染水體，能將水體中五價砷濃度從100ppb降至10ppb以下。研究提出并驗證了全新吸附機理:材料表面碳酸根與五價砷、六價鉻物種之間發(fā)生離子交換作用[1]。

專利CA1191328A介紹了制備基本不含外來陰離子的堿式碳酸鋁凝膠及勃姆石晶型纖維狀一水合膠體氧化鋁的方法。本發(fā)明公開一種制備工藝：根據(jù)所用反應物，在pH 5.5~7.0范圍內(nèi)制得基本不含外來陰離子的堿式碳酸鋁凝膠；再采用弱酸對該凝膠進行水解，將其轉化為高純度、具有勃姆石晶格結構的纖維狀一水合膠體氧化鋁[2]。

L.H.Chagas等人采用商用勃姆石作為氧化鋁多晶型的前驅體。為進行對比，另通過不同方法制備了三種前驅體。其中，使用過量尿素可制得結晶度極高的堿式碳酸鋁。采用熱分析、振動光譜及 X 射線粉末衍射對四種前驅體進行表征；同時利用²⁷Al魔角旋轉核磁共振 表征鋁離子的配位形態(tài)。將各前驅體在不同溫度下煅燒，得到多種氧化鋁晶相，并結合XRD與²⁷Al MAS NMR對其結構進行分析。鑒于該材料在催化劑載體領域的應用價值，本研究重點考察γ-氧化鋁晶相，除結構表征外，還對其織構性質進行了測試。研究結果表明：采用不同合成路線、配合相同煅燒工藝，可制得化學組成一致，但結構與織構性能存在差異的材料；而上述性能差異會顯著影響負載型催化劑的使用效果[3]。

參考文獻

[1] Chang-Yan Cao, Ping Li, Jin Qu. High adsorption capacity and the key role of carbonate groups for heavy metal ion removal by basic aluminum carbonate porous nanospheres[J]. Journal of Materials Chemistry: An Interdisciplinary Journal dealing with Synthesis, Structures, Properties and Applications of Materials, Particulary Those Associated with Advanced Technology,2012,22(37):19898-19903. DOI:10.1039/c2jm34138g.

[2] BEEKMAN, STEWART M.. PROCESS FOR PREPARING BASIC ALUMINUM CARBONATE GELS SUBSTANTIALLY FREE FROM FOREIGN ANIONS AND FIBROUS COLLOIDAL ALUMINA MONOHYDRATE OF A BOEHMITE CRYSTAL LATTICE STRUCTURE:CA426349A[P]. 1985-08-06.

[3] L.H. Chagas, G.S.G. De Carvalho, R.A.S. San Gil, et al. Obtaining aluminas from the thermal decomposition of their different precursors: An ~(27)A1 MAS NMR and X-ray powder diffraction studies[J]. Materials Research Bulletin: An International Journal Reporting Research on Crystal Growth and Materials Preparation and Characterization,2014,49(Jan.):216-222.