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苛性水溶液中氢氧化铝(氧)晶型的结晶与相转变( Crystallization and Phase Transformations of Aluminum (Oxy)hydroxide Polymorphs in Caustic Aqueous Solution )
Hailin Zhang Xin Zhang Trent R. Graham Carolyn I. Pearce Kevin M. Rosso
三水铝石、白云石和薄水铝石是自然界中重要的氢氧化铝矿物，在各种工业中有着广泛的应用。它们也是储存在美国不同地点的腐蚀性核废料的主要成分。了解它们的结晶和相变过程有助于理解它们的出现，并有助于优化废物处理过程。虽然有报道称，在高温碱性溶液中，白云石和三水铝石发生部分转化为薄水铝石，但对影响相变的因素以及潜在的反应机理还没有系统的研究，特别是在高碱性溶液中。研究了氢氧化钠浓度(0.1-3M)、反应温度(60-100℃)和铝浓度(0.1-1M)对氢氧化铝结晶和转化的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和核磁共振(NMR)光谱对其进行了详细的结构和形貌表征，发现这些过程在很大程度上取决于反应温度和Al/OH-比。当1≤Al/OH-≤2.5时，反应有利于形成高结晶度的沉淀，而当Al/OH-比≥2.5时，除非Al浓度高于1M,否则沉淀停止。我们确定拟薄水铝石、三水铝石和三水铝石分别为三水铝石、三水铝石和三水铝石的中间相，它们都是通过溶解-再沉淀转变的。在80°C以上的酸性和弱腐蚀性环境中，三水铝石向薄水铝石转变。然而，在高腐蚀性环境（3 M NaOH）中，“棒状”三水铝石形态占主导地位。这些发现为通过调节反应条件选择各种固相提供了坚实的基础。
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