CN102718236B - 一种叶片具有取向的分级结构活性氧化铝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叶片具有取向的分级结构活性氧化铝及其制备方法；所述活性氧化铝具有簇状分级结构，并且其次级结构单元为具有晶面取向的叶片。
Description
技术领域
本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种叶片具有取向的分级结构活性氧化铝及其制备方法。
背景技术
分级结构材料是由纳米尺度粒子通过自组装或定向生长形成次级结构单元，再通过一定作用形成特殊有序结构的微米或以上尺度的材料。分级结构材料由于具有纳米尺度的粒子初级结构和微米或以上尺度的颗粒整体结构，使得材料在保持原有的纳米特性外，还具备结构有序、性能可控等优点，并克服了纳米材料回收困难的缺点，因此近年来，研究和制备分级结构材料尤其是分级结构金属氧化物的热情越来越高，这些材料在吸附、催化、能源、环境、医药和生物技术等领域的应用也越来越广泛。
分级结构氧化铝是一类由纳米氧化铝粒子规则堆积形成的具有微米尺度的粉末颗粒材料，能够将粉末氧化铝的一般性能和纳米尺度的特殊性能结合起来，因此，人们对分级结构氧化铝的制备较为关注，并已合成出多种结构形状，簇状分级结构氧化铝是其中的一种，其次级结构单元的一端绕空间某点或沿空间某线聚集，结构开放，因而能大大提高氧化铝的表面利用率。近些年来，人们采用多种方法成功合成了簇状分级结构氧化铝，如Cai等【J.Mater.Chem.,2010,20:4587-4594】采用均相水热法合成出了簇状分级结构氧化铝；Kim等【Top Catal.,2010,53:535-542】采用异丙醇铝在水热条件下的自水解过程合成出了簇状分级结构氧化铝；Liang等【Cryst.Res.Technol.,2010,45:195-198】采用水热处理氢氧化铝浆料的方法合成出了簇状分级结构氧化铝；Wei等【Nanotechnol.,2007,18:No.255605】采用硼酸铝纳米棒为硬模板合成出了簇状分级结构氧化铝。
虽然目前在分级结构氧化铝的形态合成上取得了一定的成就，但是对次级结构单元的调变却很少研究。由于氧化铝纳米微晶的晶面在堆积形成微米尺度粉末材料时通常是无序的，各个晶面呈现等概率分布，使得其表面性质均质化，表现为多晶态的各向同性。
大量研究与实践表明，具有晶面取向的材料往往具有某些独特而优异的性能。例如，单晶硅材料在力学、光学、热学和电学性能等方面都比多晶硅优越。在陶瓷生产中，一般某个晶面取向度越高，陶瓷的强度也越好。就石墨本身而言，其在（002）面上的导电性、导热性、机械强度等性能也显著优于其他晶面方向，事实上，当碳材料仅由一层（002）面所构成时，即石墨烯，就成了目前世界上强度最高重量最轻的材料了。
因此，为了改变目前氧化铝特别是分级结构活性氧化铝的晶面难以获得取向性，材料的物理和化学性质单一的现状，本领域迫切需要提供具有晶面取向的分级结构活性氧化铝。
发明内容
本发明旨在提供次级结构单元为叶片的簇状分级结构活性氧化铝，其中的叶片具有取向性。
本发明还要提供叶片具有取向的簇状分级结构活性氧化铝的制备方法。
在本发明的第一方面，提供了一种活性氧化铝γ-Al2O3或θ-Al2O3，所述活性氧化铝具有簇状分级结构，并且其次级结构单元为具有晶面取向的叶片。
在另一优选例中，所述簇状分级结构活性氧化铝γ-Al2O3的叶片的晶面指数为（101）或（112）。
在另一优选例中，所述簇状分级结构活性氧化铝θ-Al2O3的叶片的晶面指数为（121）或（102）。
在本发明的第二方面，提供了一种如上所述的本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法，所述的方法包括步骤：
（1）将硝酸铝、尿素和表面活性剂溶解于乙醇-水混合溶液中形成透明溶液；硝酸铝与尿素的摩尔比为1:4-1:20，优选1:5-1:15；硝酸铝与表面活性剂的摩尔比为4:1-100:1，优选5:1-80:1；乙醇与水的体积比为50:1-4:1，优选40:1-5:1；
（2）将步骤（1）得到的透明溶液快速升温至160-180℃，优选165-175℃，并保持4-24小时，优选6-12小时，得到叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH；和
（3）将步骤（2）中得到的分级结构γ-AlOOH在600-900℃，优选700-800℃煅烧4-24小时，得到如上所述的本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3。
在另一优选例中，所述的方法包括步骤：
将步骤（2）中得到的分级结构γ-AlOOH或步骤（3）中得到的活性氧化铝γ-Al2O3在950-1200℃，优选1000-1100℃，煅烧4-24小时，得到如上所述的本发明提供的活性氧化铝θ-Al2O3。
在另一优选例中，所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和嵌段共聚物P123。
在本发明的第三方面，提供了一种如上所述的本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3或θ-Al2O3的用途，可作为吸附剂、催化剂或载体使用。
据此，本发明提供了具有晶面取向的分级结构活性氧化铝。
附图说明
图1显示簇状分级结构活性氧化铝的电子显微镜照片；其中
a是扫描电子显微镜照片，b是透射电子显微镜照片。
图2显示叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH的X-射线粉末衍射图谱；
其中：a是实施例1得到的γ-AlOOH样品的XRD图谱，b是XRD数据库中γ-AlOOH的标准图谱。
图3显示叶片具有取向的簇状分级结构的选区电子衍射谱图；其中
a是γ-Al2O3，b是θ-Al2O3。
图4显示多晶态簇状分级结构γ-Al2O3的扫描和透射电镜照片以及选区电子衍射谱图；其中
a是对比例1所得γ-Al2O3样品，b是对比例2所得γ-Al2O3样品。
图5显示商品活性氧化铝的扫描电镜照片和选区电子衍射谱图。
具体实施方式
发明人在关于分级结构材料的研究中发现，叶片具有取向的簇状分级结构活性氧化铝是一类新型的活性氧化铝材料，有望在催化、吸附、光学和电子等应用领域显示出独特性能。
本发明提供了两种活性氧化铝，分别是γ-Al2O3和θ-Al2O3，本发明提供的活性氧化铝具有簇状分级结构，且其次级结构单元为具有晶面取向的叶片；活性氧化铝γ-Al2O3的具有特定晶面取向的叶片的晶面指数为（101）或（112）；所述活性氧化铝θ-Al2O3的具有特定晶面取向的叶片的晶面指数为（121）或（102）。
本发明还提供了上述叶片具有取向的簇状分级结构活性氧化铝的制备方法。
在本发明的一个优选实施方式中，本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法包括步骤：
第一步，将硝酸铝和尿素在水中混合溶解，得到溶液1，将得到的溶液1和无水乙醇和表面活性剂混合形成透明溶液2；
第二步，将第一步得到的透明溶液2快速升温至160-180℃后保持4-24小时，得到白色沉淀物；
第三步，将第二步得到的白色沉淀物洗涤、干燥，得到叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH；
第四步，将第三步得到的分级结构γ-AlOOH在600-900℃煅烧4-24小时，得到本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3。
在本发明的另一个优选实施方式中，本发明提供的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法包括步骤：将上述第三步得到的叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH，或上述第四步得到的叶片具有取向的簇状分级结构活性氧化铝γ-Al2O3，在950-1200℃煅烧4-24小时，得到本发明提供的活性氧化铝θ-Al2O3。
在本发明提供的制备本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3和θ-Al2O3的制备方法中，所使用的表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和嵌段共聚物P123；优选十二烷基磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵；
在本发明提供的制备本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3和θAl2O3的制备方法中，第一步中涉及的硝酸铝与尿素的摩尔比为1:4-1:20，优选1:5-1:15；硝酸铝与表面活性剂的摩尔比为4:1-100:1，优选5:1-80:1；乙醇与水的体积比为50:1-4:1，优选40:1-5:1。
在本发明提供的制备本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3和θAl2O3的制备方法中，第二步中涉及的升温优选水热方式加温，升温优选至165-175℃，优选保持6-12小时。
在本发明提供的制备本发明提供的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法中，将第三步得到的分级结构γ-AlOOH优选在700--800℃煅烧，优选煅烧6-12小时。
在本发明提供的制备本发明提供的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法中，将第三步得到的分级结构γ-AlOOH或第四步得到的分级结构活性氧化铝γ-Al2O3优选在1000-1100℃煅烧，优选煅烧6-12小时。
定义
如本发明所用，“分级结构”材料是指由纳米尺度粒子通过自组装或定向生长形成次级结构单元，再通过一定作用形成特殊有序结构的微米或以上尺度的材料【参见汤睿等，分级结构纳米氧化铝的可控合成与应用，化学进展，2012,24（2/3）：284-293】。
如本发明所用，“簇状”结构是指一维或二维次级结构单元通过相互作用以某种方式（如围绕空间某点或沿空间某线等）束缚在一起而形成的特殊三维结构。簇状分级结构材料是分级结构材料的一种【参见汤睿等，分级结构纳米氧化铝的可控合成与应用，化学进展，2012,24（2/3）：284-293】。
如本发明所用，“叶片”是指簇状分级结构中次级结构单元呈二维形态的一类物质或结构。
如本发明所用，“活性氧化铝”是指γ-Al2O3或者θ-Al2O3，可用X-射线粉末衍射仪，例如，日本理学电机株式会社的D/Max2550-VB/PC型衍射仪测定，其X-射线粉末衍射图谱中各衍射峰的位置符合国际粉末衍射标准联合会（JCPDS）规定的晶相为γ型或θ型的氧化铝的标准图谱中的位置。
如本发明所用，采用波长小于或接近于其点阵常数的电子束照射晶体样品，由于入射电子与晶体内周期地规则排列的原子的交互作用，晶体将作为二维或三维光栅产生衍射效应，根据由此获得的衍射花样研究晶体结构的技术，称为“电子衍射”技术。
如本发明所用，“选区电子衍射(SAED)”是借助设置在物镜像平面的选区光栏，对产生衍射的样品区域进行选择，并对选区范围的大小加以限制。选区光栏用于挡住光栏孔以外的电子束，只允许光栏孔以内视场所对应的样品微区的成像电子束通过，使得在荧光屏上观察到的电子衍射花样仅来自于选区范围内晶体的贡献。如果点阵平面间距为d的(hkl)面满足衍射条件，即
2dsinθ=λ
式中θ为布喇格角，则在与透射束成2θ角的方向上得到衍射束，并与距样品L处的荧光屏或照相底版相交，给出由衍射斑点或衍射环组成的花样。在材料科学领域内，选区电子衍射技术主要用于取向关系测定，可通过衍射斑点确定晶粒中的晶面相对于入射电子束的取向。
如本发明所用，“晶面指数”又称“密勒指数”，是以晶胞基矢定义的互质整数，用以表示一组相互平行的晶面（晶面族）在空间的位置。在晶体中，原子的排列构成了许多不同方位的晶面，晶面指数表示晶面的方位，用来对晶面进行分类。一般
1）确定某平面在直角坐标系3个轴上的截点，并以晶格常数为单位测得相应的截距；
2）取截距的倒数，然后约简为3个没有公约数的整数，即将其化简成最简单的整数比；
3）将此结果以“（hkl）”表示，即为此平面的密勒指数。
举例说明，晶面ACC′A′在三维坐标轴上的截距为1，1，∞，其倒数为1，1，0，此平面用密勒指数表示为（110）。
如本发明所用，“取向”或“晶面取向”可以互换使用，是指样品中的晶粒按某一晶面方向分布或排列。在金属、陶瓷等多晶聚合体中,晶粒的分布或排列往往呈现一定程度的方向性，也就是多晶体取向分布状态明显偏离随机取向的情况【参见毛卫民编著，材料的晶体结构原理，冶金工业出版社，2007：108】。这种取向性可通过电子衍射或X射线粉末衍射技术测定：若含多个晶粒的样品在选区电子衍射（SAED）图谱上呈现出衍射斑点（例如附图3所示斑点），或X射线粉末衍射（XRD）图谱上某一晶面族衍射峰的相对强度大于相应的标准图谱上的强度时，即表示该样品中晶粒的分布或排列呈现出取向性【参见吴刚主编，材料结构表征及应用，化学工业出版社，2002：270-271；郭振琪等，一种测定晶体取向及其分布的简便XRD方法，无机材料学报，2002,17（3）：460-464】。
如本发明所用，“多晶态”是指晶体样品中各个晶粒分布是随机取向的，在选区电子衍射图谱上呈现为圆环【参见吴刚主编，材料结构表征及应用，化学工业出版社，2002：309】，或X射线粉末衍射图谱上任一晶面族衍射峰的相对强度与相应的标准图谱上的强度相符。
如本发明所用，商品活性氧化铝购自上海分子筛厂。
如本发明所用，样品的扫描电子显微镜照片采用日本电子株式会社的JEOLJSM-6360LV型电镜拍摄；X-射线粉末衍射图谱采用日本理学电机株式会社的D/Max2550-VB/PC型衍射仪测定；透射电子显微镜照片和选区电子衍射图谱都采用日本电子株式会社的JEOL 2100型透射电子显微镜和电子衍射仪测定。
本发明提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以任何可提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
本发明的主要优点在于：
1.本发明提供的叶片具有取向的分级结构活性氧化铝，由于其次级结构单元表现出取向性，使得材料的物理化学性质（如表面酸性、热稳定性等）不同于多晶态的氧化铝，是一类新型的氧化铝材料。
2.本发明提供的叶片具有取向的分级结构活性氧化铝，制备方法简单，成本低廉。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则所有的百分数、比率、比例、或份数按重量计。
本发明中的重量体积百分比中的单位是本领域技术人员所熟知的，例如是指在100毫升的溶液中溶质的重量。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
实施例1
称取硝酸铝（Al(NO3)3·9H2O）0.025mol，尿素0.1mol，置于烧杯中，在室温下加入去离子水5ml，搅拌混合至固体全部溶解，再向其中加入无水乙醇至溶液体积达到50ml，然后向此溶液中加入十二烷基磺酸钠（SDS）0.005mol，搅拌至形成透明溶液，将此透明溶液移入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，将水热釜置于恒温干燥箱中快速升温至180℃恒温24h。
待水热反应结束后，打开水热釜，取出白色沉淀物，用无水乙醇和去离子水交替抽滤洗涤2次，将所得白色粉末真空干燥2h，即可得到一种簇状分级结构γ-AlOOH，其X射线粉末衍射图谱见图2a，其中（120）晶面的峰强度（I120）与（020）晶面的峰强度（I020）之比为1.14:1，大于γ-AlOOH的X射线粉末衍射标准图谱中的值0.35:1（见图2b）【参见夏长荣等，纳米勃姆石(γ-A1OOH)膜的结构及热稳定性，无极材料学报，1994,9（4）：437-442】，说明该γ-AlOOH样品存在（120）晶面取向增强情况，即其叶片表现出取向性。
将此γ-AlOOH置于马弗炉中，升温至600℃下保温24h，即可得到一种簇状分级结构γ-Al2O3（见图1），其叶片的电子衍射图谱为斑点状（见图3a），表明叶片呈现出取向性，为（101）晶面取向。
将上述γ-AlOOH置于马弗炉中，直接升温至1200℃下保温4h，即可得到一种簇状分级结构θ-Al2O3（见图1），其叶片呈现出取向性（见图3b），为（121）晶面取向。
实施例2
称取硝酸铝（Al(NO3)3·9H2O）0.025mol，尿素0.5mol，置于烧杯中，在室温下加入去离子水5ml，搅拌混合至固体全部溶解，再向其中加入无水乙醇至溶液体积达到50ml，然后向此溶液中加入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）0.0005mol，搅拌至形成透明溶液，将此透明溶液移入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，将水热釜置于恒温干燥箱中快速升温至160℃恒温24h。
待水热反应结束后，打开水热釜，取出白色沉淀物，用无水乙醇和去离子水交替抽滤洗涤2次，将所得白色粉末真空干燥2h，即可得到一种叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH。
将此γ-AlOOH置于马弗炉中，升温至600℃下保温24h，即可得到一种叶片具有（112）晶面取向的簇状分级结构γ-Al2O3。
将上述γ-AlOOH置于马弗炉中，直接升温至1200℃下保温4h，即可得到一种叶片具有（102）晶面取向的簇状分级结构θ-Al2O3。
实施例3
称取硝酸铝（Al(NO3)3·9H2O）0.025mol，尿素0.2mol，置于烧杯中，在室温下加入去离子水10ml，搅拌混合至固体全部溶解，再向其中加入无水乙醇至溶液体积达到50ml，然后向此溶液中加入嵌段共聚物（P123）0.0005mol，搅拌至形成透明溶液，将此透明溶液移入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，将水热釜置于恒温干燥箱中快速升温至180℃恒温4h。
待水热反应结束后，打开水热釜，取出白色沉淀物，用无水乙醇和去离子水交替抽滤洗涤2次，将所得白色粉末真空干燥2h，即可得到一种叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH。
将此γ-AlOOH置于马弗炉中，升温至900℃下保温4h，即可得到一种叶片具有取向的簇状分级结构γ-Al2O3。
继续升温至950℃下保温24h，即可得到一种叶片具有取向的簇状分级结构θ-Al2O3。
实施例4
称取硝酸铝（Al(NO3)3·9H2O）0.025mol，尿素0.1mol，置于烧杯中，在室温下加入去离子水1ml，搅拌混合至固体全部溶解，再向其中加入无水乙醇至溶液体积达到50ml，然后向此溶液中加入十二烷基苯磺酸钠（SDBS）0.005mol，搅拌至形成透明溶液，将此透明溶液移入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，将水热釜置于恒温干燥箱中快速升温至160℃恒温4h。
待水热反应结束后，打开水热釜，取出白色沉淀物，用无水乙醇和去离子水交替抽滤洗涤2次，将所得白色粉末真空干燥2h，即可得到一种叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH。
将此γ-AlOOH置于马弗炉中，升温至800℃下保温8h，即可得到一种叶片具有取向的簇状分级结构γ-Al2O3。
继续升温至1100℃下保温8h，即可得到一种叶片具有取向的簇状分级结构θ-Al2O3。
实施例5
称取硝酸铝（Al(NO3)3·9H2O）0.025mol，尿素0.25mol，置于烧杯中，在室温下加入去离子水5ml，搅拌混合至固体全部溶解，再向其中加入无水乙醇至溶液体积达到100ml，然后向此溶液中加入十二烷基磺酸钠（SDS）0.001mol，搅拌至形成透明溶液，将此透明溶液移入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，将水热釜置于恒温干燥箱中快速升温至170℃恒温12h。
待水热反应结束后，打开水热釜，取出白色沉淀物，用无水乙醇和去离子水交替抽滤洗涤2次，将所得白色粉末真空干燥2h，即可得到一种叶片具有（120）晶面取向的簇状分级结构γ-AlOOH。
将此γ-AlOOH置于马弗炉中，升温至700℃下保温12h，即可得到一种簇状分级结构γ-Al2O3，其叶片具有（101）晶面取向性。
继续升温至1000℃下保温6h，即可得到一种叶片具有（121）晶面取向的簇状分级结构θ-Al2O。
实施例6（样品的表面酸性和热稳定性试验）
对实施例1所得叶片具有取向的簇状分级结构γ-Al2O3样品，在美国Perkin-elmer仪器公司的Spectrum 100型红外光谱仪上，采用吡啶吸附技术进行表面酸性测定，并与商业活性氧化铝在相同条件下测定的结果进行比较，发现所得样品的表面酸量是商业氧化铝的1.5倍，表明该样品对碱性物质的吸附能力显著强于商业活性氧化铝。
将实施例1所得叶片具有取向的簇状分级结构γ-Al2O3样品升温至1200℃下保温4h，所得样品为θ-Al2O3，继续升温至1400℃下保温4h，所得样品为α-Al2O3。将商业活性氧化铝同样升温至1200℃下保温4h，所得样品为α-Al2O3。由于θ-Al2O3为活性氧化铝，α-Al2O3为惰性氧化铝，说明实施例1所得γ-Al2O3样品的热稳定性优于商业活性氧化铝。
由于实施例1所得活性氧化铝样品具有优异的碱吸附能力和热稳定性，因而可作为吸附剂、催化剂和载体使用。
对比例1
称取硝酸铝（Al(NO3)3·9H2O）0.014mol，尿素0.028mol，置于烧杯中，在室温下加入去离子水50ml，搅拌混合至固体全部溶解，将此透明溶液移入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，将水热釜置于恒温干燥箱中快速升温至180℃恒温24h。
待水热反应结束后，打开水热釜，取出白色沉淀物，用无水乙醇和去离子水交替抽滤洗涤2次，将所得白色粉末真空干燥2h，可得到多晶态的簇状分级结构γ-AlOOH。
将此多晶态γ-AlOOH置于马弗炉中，升温至600℃下保温24h，即可得到多晶态的簇状分级结构γ-Al2O3（见图4a），继续升温至1200℃下保温4h，γ-Al2O3已转变为惰性的α-Al2O3。
对比例2
称取硝酸铝（Al(NO3)3·9H2O）0.04mol，尿素0.12mol，置于烧杯中，在室温下加入去离子水50ml，然后向此溶液中加入十二烷基磺酸钠（SDS）0.01mol，搅拌至形成透明溶液，将此透明溶液移入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，将水热釜置于恒温干燥箱中快速升温至100℃恒温24h。
待水热反应结束后，打开水热釜，取出白色沉淀物，用无水乙醇和去离子水交替抽滤洗涤2次，将所得白色粉末真空干燥2h，可得到多晶态的的簇状分级结构γ-AlOOH。
将此多晶态γ-AlOOH置于马弗炉中，升温至600℃下保温24h，即可得到多晶态的簇状分级结构γ-Al2O3（图4b），继续升温至1200℃下保温4h，γ-Al2O3已转变为惰性的α-Al2O3。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。
Claims (17)
1.一种活性氧化铝γ-Al2O3，其特征在于，所述活性氧化铝具有簇状分级结构，并且其次级结构单元为具有晶面取向的叶片；所述簇状分级结构活性氧化铝γ-Al2O3的叶片的晶面指数为(101)或(112)。
2.一种活性氧化铝θ-Al2O3，其特征在于，所述活性氧化铝具有簇状分级结构，并且其次级结构单元为具有晶面取向的叶片；所述簇状分级结构活性氧化铝θ-Al2O3的叶片的晶面指数为(121)或(102)。
3.一种如权利要求1所述的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：
(1)将硝酸铝、尿素和表面活性剂溶解于乙醇-水混合溶液中形成透明溶液；硝酸铝与尿素的摩尔比为1:4-1:20；硝酸铝与表面活性剂的摩尔比为4:1-100:1；乙醇与水的体积比为50:1-4:1；
(2)将步骤(1)得到的透明溶液快速升温至160-180℃，并保持4-24小时，得到叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH；和
(3)将步骤(2)中得到的分级结构γ-AlOOH在600-900℃煅烧4-24小时，得到权利要求1所述的活性氧化铝γ-Al2O3；
所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和嵌段共聚物P123。
4.如权利要求3所述的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中硝酸铝与尿素的摩尔比为1:5-1:15。
5.如权利要求3所述的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中硝酸铝与表面活性剂的摩尔比为5:1-80:1。
6.如权利要求3所述的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中乙醇与水的体积比为40:1-5:1。
7.如权利要求3所述的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(2)中将步骤(1)得到的透明溶液快速升温至165-175℃,并保持6-12小时。
8.如权利要求3所述的活性氧化铝γ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将步骤(2)中得到的分级结构γ-AlOOH在700-800℃煅烧4-24小时。
9.一种如权利要求2所述的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：
(1)将硝酸铝、尿素和表面活性剂溶解于乙醇-水混合溶液中形成透明溶液；硝酸铝与尿素的摩尔比为1:4-1:20；硝酸铝与表面活性剂的摩尔比为4:1-100:1；乙醇与水的体积比为50:1-4:1；
(2)将步骤(1)得到的透明溶液快速升温至160-180℃，并保持4-24小时，得到叶片具有取向的簇状分级结构γ-AlOOH；和
(3)将步骤(2)中得到的分级结构γ-AlOOH在950-1200℃煅烧4-24小时，得到如权利要求2所述的活性氧化铝θ-Al2O3；或将步骤(2)中得到的分级结构γ-AlOOH在600-900℃煅烧4-24小时得到如权利要求1所述的活性氧化铝γ-Al2O3，将得到的活性氧化铝γ-Al2O3在950-1200℃煅烧4-24小时，得到如权利要求2所述的活性氧化铝θ-Al2O3；
所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和嵌段共聚物P123。
10.如权利要求9所述的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中硝酸铝与尿素的摩尔比为1:5-1:15。
11.如权利要求9所述的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中硝酸铝与表面活性剂的摩尔比为5:1-80:1。
12.如权利要求9所述的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中乙醇与水的体积比为40:1-5:1。
13.如权利要求9所述的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(2)中将步骤(1)得到的透明溶液快速升温至165-175℃,并保持6-12小时。
14.如权利要求9所述的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法，其特征在于，步骤(3)中将步骤(2)中得到的分级结构γ-AlOOH在700-800℃煅烧4-24小时得到如权利要求1所述的活性氧化铝γ-Al2O3。
15.如权利要求9所述的活性氧化铝θ-Al2O3的制备方法，其特征在于，将步骤(2)中得到的分级结构γ-AlOOH或步骤(3)中得到的活性氧化铝γ-Al2O3在1000-1100℃煅烧4-24小时。
16.一种如权利要求1所述的活性氧化铝γ-Al2O3的用途，可作为吸附剂、催化剂或载体使用。
17.一种如权利要求2所述的活性氧化铝θ-Al2O3的用途，可作为吸附剂、催化剂或载体使用。
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