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３．２ （氢）氧化铝解胶法试验过程分析 以两种 ａｌ２ｏ３ 粉为原料制得的铝溶胶性质相差不大。 由图１、图２ 可看出， 在以 ａｌ２ｏ３ 粉为原料制备铝溶胶的过程中， 铝溶胶呈悬浮状态， 放置一段时间后很快出现明显分层（ 表２）， 且无论如何调节酸度，总无法制得透明的溶胶。在此制备条件下制备的铝 溶胶稳定性较差， 其ｐｈ 值随放置时间的延长而变化较大， 尤其是放置初期变化速度较快， 这可能与ａｌ２ｏ３ 粉比较难以解胶有关。另外， 铝溶胶在放置过程中继续缓慢解胶， 不断消耗溶液中的 ｈ＋， 从而导致溶胶 ｐｈ 值不断增加， 进而引起溶胶粘度发生变化。由此法制备的铝溶胶粘接强度已不能满足催化剂涂层负载的要求。 由表２和图１、图２还可知， 在本文制备条件下，由ａｌ（ｏｈ）３ 为原料制备的铝溶胶无论是稳定性和粘接强度都相对zui差。 ３．３ 拟薄水铝石解胶法试验过程分析 采用拟薄水铝石制备的铝溶胶理化特性相对较稳定， 虽经1定时间老化后会发生分层现象（ 表２），但搅拌后重又变成均匀的溶胶。其ｐｈ 值在测试时间内也基本不变化， 动力粘度和流变特性基本不变。尽管以拟薄水铝石为原料制备的铝溶胶与金属载体的结合强度不如溶胶－ 凝胶法制备的铝溶胶， 理化 特性也比之稍差， 但是在制备过程中不会向溶胶中引入氯离子， 所制得溶胶的理化特性基本满足金属载体催化剂氧化铝涂层的制备要求。另外， 试验采用的拟薄水铝石粉为市售商用产品， 具有原料易得、价格低廉等优点。因此， 以拟薄水铝石为原料制备铝溶胶比较适宜。 ４ 结束语 铝溶胶制备过程是车用金属蜂窝载体催化剂制备的关键。以ａｌｃｌ３ 为原料制备的铝溶胶稳定性和粘接强度等理化特性zui好好； 以拟薄水铝石为原料制 备的铝溶胶较之稍差， 但能满足催化剂涂层制备要求， 且不会向催化剂中引入有毒害作用的氯离子。而以 ａｌ２ｏ３ 粉和 ａｌ（ｏｈ）３ 为原料制备的溶胶稳定性和粘接强度已不能满足催化剂涂层的制备要求。因此，zui终选择拟薄水铝石为原料制备铝溶胶。
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别以氯化铝、氧化铝、氢氧化铝和拟薄水铝石为原料制备了铝溶胶， 并对铝溶胶的粘接强度和稳定性进行了检测与评价。结果表明， 以氯化铝为原料制备的铝溶胶理化特性zui好， 但容易引入有毒害作用的氯离子； 以氧化铝粉和氢氧化铝为原料制备的铝溶胶稳定性和粘接强度不能满足金属载体催化剂涂层的制备要求； 以拟薄水铝石为原料制备的铝溶胶不仅能满足金属载体催化剂涂层制备的要求， 且不会向催化剂中引入有毒害作用的氯离子，是制备铝溶胶的zzui佳材料。 １ 前言 随着对汽车排放法规要求的不断严格， 要求车用催化剂载体的孔密度更高、壁厚更薄， 同时为提供更大的开口面积和几何表面积， 要求载体的压降越低越好。与陶瓷载体相比， 金属载体具有热容小、压降低、机械强度高等优点［１］， 已被广泛用于各种车用催化剂的制备。金属载体没有吸水性， 不易涂覆氧化铝涂层， 因此涂层制备是制备金属载体催化剂的关键技术。铝溶胶性能的好坏直接影响涂层的粘接强度和稳定性。为此， 本文以不同原料进行了铝溶胶制备试验， 并对所制备的铝溶胶粘接强度和稳定性等理化性能进行了检测与评价。 ２ 试验研究 ２．１ 铝溶胶制备试验 ２．１．１ 用铝粉和三氯化铝制备铝溶胶 先将 ４００ｇａｌｃｌ３·６ｈ２ｏ 搅拌溶于 １０００ｍｌ 的去离子水中， 搅拌转速控制在 ３００ｒ／ｍｉｎ， 待完全溶解并冷却后静置约 ３０ｍｉｎ。然后将 ２００ 目的铝粉１００ｇ 搅拌溶入 ａｌｃｌ３ 溶液中， 同时加热至 ８０～９０ ℃使铝粉完全溶解形成溶胶。将自制的 ｈｍｔ 溶液（起分散 ／稳定溶胶和改性氧化铝涂层的作用）与制成的溶胶按 １∶ 的比例搅拌混合形成均匀的铝溶胶。控１．６制铝溶胶的 ｐｈ 值为 ２．０～３．０、相对密度为 １．２０±０．５。该方法称为溶胶—凝胶法（ｓｏｌ－ｇｅｌ）。 试验中采用的试济均为分析纯。ｐｈ 值采用ｄｅｌｔａ３２０ｐｈ 酸度计测定， 粘度采用 ｎｄｊ－１ 旋转粘度计测定。 ２．１．２用γ－ａｌ２ｏ３或α－ａｌ２ｏ３ 粉制备铝溶胶 将１５０ｍｌ去离子水边搅拌边缓慢加入 ４０ｇ 浓消酸中， 待消酸完全溶解冷却后， 再边搅拌边缓慢倒入 １０ｇａｌ２ｏ３（α－ａｌ２ｏ３或γ－ａｌ２ｏ３）粉（ 市售， ３２５目， 工业纯）。将溶液加热至 ９０℃， 搅拌至溶液完全溶解后形成铝溶胶。 加热搅拌过程在装有加热恒温装置的磁力搅拌器内进行。在加热过程中不断向反应器中补充去离子水， 控制相对密度在 １．１８ 左右， 控制 ｐｈ值＜２。 ２．１．３ 用氢氧化铝制备铝溶胶 将ａｌ（ｏｈ）３、浓消酸和去离子水按质量比为 １∶４∶９５ 的比例混合， 边搅拌边加热至 ９０℃。在加热过程中， 控制 ｐｈ值＜２。 ２．１．４ 用拟薄水铝石制备铝溶胶 先将 ２０ｇ 拟薄水铝石粉加入 ２８５ｍｌ 去离子水中， 在搅拌的同时滴加约 １０ｇ 浓消酸。然后加热至 ８０℃， 再滴加消酸至完全解胶， 控制铝溶胶的 ｐｈ值＜２， 相对密度为 １．１５～１．２０。 ２．２ 铝溶胶性能分析测试 评价铝溶胶性能的指标为粘接强度和稳定性。在催化剂制备过程中， 催化剂涂层是通过铝溶胶与涂层和金属载体相结合的。作为粘接剂的铝溶胶对涂层与金属载体的粘接强度起着决定性作用。 催化剂制备浆料的稳定性主要受铝溶胶稳定性的影响。若铝溶胶不稳定， 则其 ｐｈ 值和粘度等会随时间而变化， 这将影响催化剂浆料的稳定性及其涂覆性能， 从而对催化剂的活性产生影响。 ２．２．１ 金属载体的预处理 为提高铝溶胶与金属载体的结合强度， 一般在进行铝溶胶涂覆前， 需对金属载体进行预处理［２］。本文采用的金属载体材质为 ０ｃｒａｌ１５。预处理工艺为：将金属载体用 １ ％的稀消酸清洗 １ｍｉｎ后， 用１０ ％的氨水浸泡 ５ｍｉｎ，然后放入马弗炉中， 在流动空气中加热至 ９５０ ℃并保持 １．５ｈ。 ２．２．２ 铝溶胶粘接强度评价试验 铝溶胶与金属载体的粘接强度通过水激冷法检测。将４ 片金属载体波纹片（３０ｍｍ×４０ｍｍ） 浸入已制备的铝溶胶中几分种后提出， 提出速度控制为３ ｃｍ／ｍｉｎ， 然后用高压空气吹去残留的铝溶胶残液，晾干后放入烘箱中（１２０℃） 快su烘干， 再放入马弗炉中（６５０℃） 焙烧 ３ｈ， 制得负载有氧化铝涂层的金属波纹片。同时控制涂层的增重在 １ ％左右、涂层的厚度＜１０ｍｍ。 将负载有涂层的波纹片加热至 ６５０℃， 然后快su浸入冷水中。重复 ６次， 称重， 检测试验前、后涂层质量变化及涂层脱落情况。涂层完全不脱落（ 水激冷试验后质量未变化） 的记为 ５ｄ， 涂层全部脱落的记 ０ｄ， 以此评价涂层与金属载体的粘接强度及铝溶胶的粘接能力。测试结果见表 １。 ２．２．３ 铝溶胶稳定性试验 铝溶胶的稳定性是指其 ｐｈ 值和粘度随时间的变化情况。试验制备的不同铝溶胶的
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别以氯化铝、氧化铝、氢氧化铝和拟薄水铝石为原料制备了铝溶胶， 并对铝溶胶的粘接强度和稳定性进行了检测与评价。结果表明， 以氯化铝为原料制备的铝溶胶理化特性zui好， 但容易引入有毒害作用的氯离子； 以氧化铝粉和氢氧化铝为原料制备的铝溶胶稳定性和粘接强度不能满足金属载体催化剂涂层的制备要求； 以拟薄水铝石为原料制备的铝溶胶不仅能满足金属载体催化剂涂层制备的要求， 且不会向催化剂中引入有毒害作用的氯离子，是制备铝溶胶的醉佳材料。 １ 前言 随着对汽车排放法规要求的不断严格， 要求车用催化剂载体的孔密度更高、壁厚更薄， 同时为提供更大的开口面积和几何表面积， 要求载体的压降越低越好。与陶瓷载体相比， 金属载体具有热容小、压降低、机械强度高等优点［１］， 已被广泛用于各种车用催化剂的制备。金属载体没有吸水性， 不易涂覆氧化铝涂层， 因此涂层制备是制备金属载体催化剂的关键技术。铝溶胶性能的好坏直接影响涂层的粘接强度和稳定性。为此， 本文以不同原料进行了铝溶胶制备试验， 并对所制备的铝溶胶粘接强度和稳定性等理化性能进行了检测与评价。 ２ 试验研究 ２．１ 铝溶胶制备试验 ２．１．１ 用铝粉和三氯化铝制备铝溶胶 先将 ４００ｇａｌｃｌ３·６ｈ２ｏ 搅拌溶于 １０００ｍｌ 的去离子水中， 搅拌转速控制在 ３００ｒ／ｍｉｎ， 待完全溶解并冷却后静置约 ３０ｍｉｎ。然后将 ２００ 目的铝粉１００ｇ 搅拌溶入 ａｌｃｌ３ 溶液中， 同时加热至 ８０～９０ ℃使铝粉完全溶解形成溶胶。将自制的 ｈｍｔ 溶液（起分散 ／稳定溶胶和改性氧化铝涂层的作用）与制成的溶胶按 １∶ 的比例搅拌混合形成均匀的铝溶胶。控１．６制铝溶胶的 ｐｈ 值为 ２．０～３．０、相对密度为 １．２０±０．５。该方法称为溶胶—凝胶法（ｓｏｌ－ｇｅｌ）。 试验中采用的试济均为分析纯。ｐｈ 值采用ｄｅｌｔａ３２０ｐｈ 酸度计测定， 粘度采用 ｎｄｊ－１ 旋转粘度计测定。
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为什么溶胶能够稳定存在?
从热力学的角度来看，溶胶是高度分散的多相体系，分散相具有极大的界面，因此具有极大的表面能，溶胶体系不是真正的稳定体系。
但是短时间内小粒子不会自动合并使得体系能量降低的原因正是胶体具有稳定性，
原因有三个：
一是布朗运动和扩散作用阻止了胶粒的下沉，所以重力、沉降、对流都足以使得粒子之间具有许多相遇的机会，说明溶胶就有动力学稳定性。
二是同种电荷的排斥作用，同一种溶胶的胶核粒子和扩散层带有同种电荷，当两个胶粒间的距离缩短到它们的扩散层部分重叠时，包围着胶核粒子的双电层的静电作用会阻碍粒子的充分接近，阻止了溶胶粒子的凝结合并，使之稳定。三是溶剂化作用，吸附层中离子的水化作用使得胶体被水包围，溶胶粒子周围形成了一层溶剂化保护膜，因而既可以降低胶粒的表面能，也会阻止胶粒之间的相互接近，因此胶体具有1定的稳定性。
铝溶胶生产厂家-公司生产的铝酸钠、铝溶胶产品，质量优良、性能稳定，广泛应用于石油化工、制yao、耐火材料、净水处理、混凝土外加剂、干燥剂、吸附剂等行业，产品主要面向欧美市场，并与国内企业也建立了牢固的合作关系。
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