Alümina hazırlama yöntemleri, hedef kristal formuna ve uygulama gereksinimlerine göre temel olarak iki kategoriye ayrılır: endüstriyel-ölçekli üretim ve laboratuvar/işlevselleştirilmiş özelleştirme. Temel yollar arasında Bayer prosesi saflaştırması, yüksek-sıcaklıkta kalsinasyon fazı dönüşümü, sol-jel sentezi ve hidrotermal sentez yer alır.
Endüstriyel Ana Akım: Bayer Süreci + Kalsinasyon Süreci (Büyük-ölçekli -Al₂O₃ üretimi)
Bu, dünyadaki alüminanın yaklaşık %95'inin kaynağıdır ve boksitten yüksek-saflıkta alüminanın çıkarılması için uygundur.
Hammadde İşleme: Boksit ezilir ve çözünür sodyum alüminat oluşturmak için yüksek-sıcaklıktaki sodyum hidroksit çözeltisiyle süzülür. Safsızlıklar kırmızı çamur olarak ayrılır.
Tohum Kristal Ayrışımı: Saflaştırılmış sodyum alüminat çözeltisine alüminyum hidroksit tohumları eklenir ve çözelti soğutulur ve alüminyum hidroksitin çökelmesi için karıştırılır.
Kalsinasyon Dönüşümü: Alüminyum hidroksit 950–1200 derecede kalsine edilir, kurutulur ve stabil -Al₂O₃ tozuna dönüştürülür. Ürünün parçacık boyutu ve morfolojisi (örneğin küresel veya sütunlu), sıcaklığın, katkı maddelerinin (florürler gibi) ve öğütme yöntemlerinin ayarlanmasıyla kontrol edilebilir.
-Al₂O₃ (Aktifleştirilmiş Alümina) Genel Hazırlama Yöntemleri
-tipi alümina, yüksek spesifik yüzey alanı ve gözenekli yapısı nedeniyle katalizde ve adsorpsiyonda yaygın olarak kullanılır. Öncüleri genellikle boehmit veya boehmittir.
Boehmitin Kalsinasyonu: Boehmit (AlOOH), dehidre olmak ve -Al₂O₃ oluşturmak için 400–600 derecede kalsine edilir. Aşırı sıcaklık onu doğrudan θ veya faza dönüştürecektir.
Kimyasal Çöktürme: Hammadde olarak alüminyum nitrat gibi alüminyum tuzları kullanılır. Al(OH)₃ çökeltisini oluşturmak için amonyak veya amonyum bikarbonat eklenir; bu çökelti daha sonra yıkanır, kurutulur ve -Al₂O₃ elde etmek üzere yaklaşık 500 derecede kalsine edilir.
Sol-jel yöntemi: Alüminyum alkoksitler (alüminyum izopropoksit gibi) bir sol oluşturmak üzere hidrolize edilir; bu daha sonra jelleştirilir, kurutulur ve nano ölçekli tozlar için uygun, kontrol edilebilir bir gözenek yapısına sahip yüksek-saflıkta -Al₂O₃ elde etmek üzere kalsine edilir.
Karbonizasyon yöntemi: CO₂, boehmit oluşturmak için bir sodyum alüminat (NaAlO₂) çözeltisine kabarcıklandırılır ve daha sonra -Al₂O₃ elde etmek üzere kalsine edilir. Bu yöntem düşük-maliyetlidir ve büyük-ölçekli endüstriyel üretime uygundur.
