近日，位于魯爾河畔米爾海姆的馬克斯-普朗克研究所的化學家已找到一種方法，可以通過簡單的機械化學方法（球磨法）以生產納米級剛玉（α-氧化鋁，粒徑(jing)~13nm）。目前(qian)已有工業公司開始使用Mülheim工藝大規模(mo)生產(chan)納(na)米剛(gang)玉（α-氧化鋁，粒徑(jing)~13nm）。

α-氧(yang)化(hua)(hua)鋁是(shi)一種特別穩(wen)定的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鋁變(bian)體，可(ke)用(yong)作(zuo)汽(qi)車(che)催(cui)化(hua)(hua)劑中(zhong)的(de)抗(kang)性(xing)(xing)載體材料(liao)或用(yong)作(zuo)特別堅硬的(de)陶瓷的(de)起始材料(liao)。在各種變(bian)體中(zhong)，剛玉(yu)會由于(yu)微量的(de)鉻(ge)，鐵或鈦而形成(cheng)紅寶(bao)石和藍寶(bao)石。但是(shi)，材料(liao)科(ke)學家對它作(zuo)為(wei)寶(bao)石的(de)興趣不(bu)大。由于(yu)剛玉(yu)在硬度方面幾乎可(ke)以(yi)與鉆石抗(kang)衡，并且還(huan)具有(you)極(ji)高的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)和耐化(hua)(hua)學性(xing)(xing)，因此剛玉(yu)被用(yong)于(yu)催(cui)化(hua)(hua)以(yi)及牙科(ke)，修復(fu)體和切削工(gong)具中(zhong)的(de)陶瓷植入物。如果陶瓷是(shi)由剛玉(yu)的(de)納米顆粒制成(cheng)的(de)，則可(ke)以(yi)使陶瓷具有(you)更(geng)高的(de)抗(kang)斷裂(lie)性(xing)(xing)。納米級(ji)剛玉(yu)可(ke)以(yi)簡化(hua)(hua)汽(qi)車(che)催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)結構，其催(cui)化(hua)(hua)活性(xing)(xing)成(cheng)分(fen)將變(bian)得更(geng)加穩(wen)定。迄今(jin)為(wei)止，汽(qi)車(che)工(gong)業使用(yong)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鋁穩(wen)定性(xing)(xing)仍(reng)需改進(jin)。

化(hua)工行業(ye)對納(na)米級剛玉制成(cheng)的(de)(de)載體材料(liao)非常感興(xing)趣。“在催化(hua)過程中，如(ru)合(he)成(cheng)燃料(liao)的(de)(de)生產，載體的(de)(de)高(gao)度穩定(ding)性至關重要。現(xian)(xian)在，我們可以通過穆爾(er)海姆化(hua)學(xue)家發現(xian)(xian)的(de)(de)簡單機械化(hua)學(xue)方法輕松(song)地獲得納(na)米氧(yang)化(hua)鋁。

研究(jiu)人員通過在球磨(mo)機中簡單研磨(mo)塊狀勃(bo)姆石來制備剛玉(yu)納米粉末(mo)，然后(hou)將其(qi)(qi)短暫加(jia)(jia)熱。到目前為止，化(hua)學家只有在超過1200°C的溫(wen)(wen)度下(xia)煅燒起始(shi)材料(liao)或在500°C的較溫(wen)(wen)和的溫(wen)(wen)度下(xia)將其(qi)(qi)加(jia)(jia)壓(ya)數周后(hou)，才(cai)能從其(qi)(qi)他(ta)氧化(hua)鋁或氫氧化(hua)物生產(chan)剛玉(yu)。但是，高溫(wen)(wen)處(chu)理之(zhi)后(hou)材料(liao)燒結形成大顆粒晶體。

該團隊偶然(ran)發現在(zai)(zai)球磨(mo)機中(zhong)產生(sheng)的(de)(de)(de)剛玉(yu)(yu)納米顆(ke)粒。他們研究了(le)(le)這(zhe)種(zhong)(zhong)催化(hua)劑載體(ti)的(de)(de)(de)工業應用(yong)。他們使用(yong)混合了(le)(le)金顆(ke)粒的(de)(de)(de)軟(ruan)質氧化(hua)鋁(lv)（γ-氧化(hua)鋁(lv)）作(zuo)為(wei)催化(hua)劑，并采用(yong)各種(zhong)(zhong)分析方(fang)(fang)法(fa)在(zai)(zai)球磨(mo)機中(zhong)進行(xing)了(le)(le)后(hou)續處理。結果(guo)表明，僅幾個小時后(hou)，部分γ-氧化(hua)鋁(lv)已(yi)轉化(hua)為(wei)剛玉(yu)(yu)。然(ran)而(er)，以這(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)式(shi)從γ-氧化(hua)鋁(lv)獲得的(de)(de)(de)剛玉(yu)(yu)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)納米結晶度。但是，通過對此進行(xing)系統的(de)(de)(de)研究，他們解釋了(le)(le)前驅體(ti)勃姆(mu)石在(zai)(zai)球磨(mo)機的(de)(de)(de)研磨(mo)下發生(sheng)結構變(bian)化(hua)形成(cheng)剛玉(yu)(yu)納米顆(ke)粒的(de)(de)(de)形成(cheng)機理。

專門從事新型催化(hua)劑開發的Mülheim研(yan)究人員現在(zai)正(zheng)在(zai)研(yan)究如何將納米剛玉(yu)用作各種(zhong)(zhong)反應的催化(hua)劑材(cai)料。由于(yu)剛玉(yu)非常穩定，并(bing)且(qie)以納米顆粒(li)(li)的形式(shi)比以前使用的氧(yang)化(hua)鋁形式(shi)甚至可以更快地促(cu)進某些(xie)反應。第一工業公(gong)司已(yi)經(jing)意(yi)識到用于(yu)合成剛玉(yu)納米顆粒(li)(li)的簡(jian)單方法。潛在(zai)的客戶已(yi)經(jing)表達了興趣，并(bing)且(qie)目(mu)前正(zheng)在(zai)開發一種(zhong)(zhong)生產大量納米剛玉(yu)的方法。