DE4116523C2 - Verfahren und Mittel zur Herstellung von alpha-Al¶2¶O¶3¶ - Google Patents

Verfahren und Mittel zur Herstellung von alpha-Al¶2¶O¶3¶

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von α-Al2O3 durch hydrolytische Kondensation von Aluminiumverbindungen und ein Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens.
α-Al2O ist das einzige thermodynamisch stabile Aluminiumoxid. Es ist eine sehr harte, temperaturbeständige, wasser- und säurestabile Substanz, die aufgrund ihrer vorteilhaften thermischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften vielfältige Einsatzmöglichkeiten bietet. So wird z. B. α-Al2O3 als Schleif- und Poliermittel oder zur Herstellung von keramischen Materialien, wie etwa von hochfeuerfesten Bauteilen und chemischen Geräten, verwendet. Die Herstellung von α-Al2O3 kann z. B. durch Erhitzen von Aluminiumhydroxid oder von γ-Al2O3 über die Bildung von metastabilen Aluminiumoxiden erfolgen. Dabei beginnt bei ungestörter Kristallisation bei Temperaturen ab etwa 1150°C die Kristallisation des thermodynamisch stabilen α-Al2O3.
Bei vielen Anwendungsgebieten des α-Al2O3 hängt jedoch dessen Eignung ganz entscheidend von der Korngröße und von der Korngrößenverteilung der α-Al2O3-Partikel ab. Man ist deshalb bestrebt, Verfahren zur Herstellung von α-Al2O3 zu entwickeln, bei denen Partikel mit einer engen Partikelgrößenverteilung entstehen und bei denen die Partikelgröße gezielt gesteuert und dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden kann.
In der DE-OS 23 49 972 ist ein Verfahren zur Herstellung von α-Aluminiumoxidmonohydrat mit einer bimodalen Porengrößenverteilung beschrieben. Bei diesem Verfahren werden feste Aluminiumalkylate bei einem pH-Wert von etwa 4 bis etwa 10 mit Wasser unter Bildung einer wäßrigen Aluminiumoxidaufschlämmung hydrolysiert, die anschließend mit einer wirksamen Menge eines organischen Lösungsmittels mit geringerer Oberflächenspannung als Wasser in Kontakt gebracht und getrocknet wird. Mit diesem Verfahren ist jedoch nur ein α-Aluminiumoxidmonohydrat erhältlich, nicht jedoch wasserfreies α-Al2O3. Ferner besteht bei dem nach diesem Verfahren hergestellten α-Aluminiumoxidmonohydrat ein hoher Anteil seines kumulativen Porenvolumens aus kleinen Poren und ein hoher Anteil seines kumulativen Porenvolumens aus großen Poren. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist also nur das Porenvolumen des α-Aluminiumoxidmonohydrates steuerbar, nicht jedoch dessen Korngröße oder dessen Korngrößenverteilung. Ganz unmöglich ist es, mit diesem Verfahren wasserfreies α-Al2O3 mit einer steuerbaren Korngröße und einer gezielt einstellbaren Korngrößenverteilung herzustellen.
Aus der DE 24 24 104 B2 ist ein Verfahren zur Herstellung von hochporösem Aluminiumoxid aus einer bis zu 32 Gew.-% enthaltenden wäßrigen Aluminiumoxidaufschlämmung bekannt, wobei die wäßrige Aluminiumoxidaufschlämmung durch Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten erhalten wird. Die wäßrige Aluminiumoxidaufschlämmung wird mit einem organischen Lösungsmittel behandelt und mittels Dampf gestrippt, das Gemisch wird azeotrop getrocknet und in einer inerten Atmosphäre in Anwesenheit von CO2 calciniert. Auf diese Weise ist ein hochporöses Aluminiumoxid mit einer geringen Dichte und mit einer großen spezifischen Oberfläche herstellbar, nicht jedoch ein Aluminiumoxid mit gezielt einstellbarer Korngröße und enger Korngrößenverteilung. Ferner ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen, welche Modifikation das nach diesem Verfahren erhältliche Aluminiumoxid aufweist. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es also nicht möglich, α-Al2O3 mit gezielt einstellbarer Korngröße und enger Korngrößen­ verteilung herzustellen.
Aus der DE 24 57 592 B2 ist ein Verfahren zur Herstellung von pulverförmigem Aluminiumoxidhydrat durch Hydrolyse von organischen Aluminiumverbindungen unter Bildung von Polyalu­ minoxanen bekannt. Dabei werden Alkylaluminiumverbindungen vor der Hydrolyse in Etherkomplexverbindungen übergeführt und diese teilweise hydrolysiert. Die so entstandenen Poly­ aluminoxane werden dann in weiteren Verfahrensschritten vollständig zum Aluminiumoxidhydrat hydrolysiert. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist zwar pulverförmiges Aluminiumoxidhy­ drat erhältlich, welches leichter zu Formkörpern verbesser­ ter mechanischer Festigkeit verarbeitet werden kann, mit Hilfe dieses Verfahrens ist es aber nicht möglich, α-Al2O3 mit gezielt einstellbarer Korngröße und enger Korngrößenver­ teilung herzustellen.
Aus der EP 00 34 889 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von porosem Aluminiumoxid bekannt, bei dem aus einer wässri­ gen Aluminiumoxid-Dispersion das Wasser unter Bedingungen entzogen wird, bei welchen der Partialdruck des Wassers kon­ stant bei einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Mit Hilfe dieses Verfahrens sind zwar Aluminiumoxid-Partikel erhält­ lich, welche Aggregate oder Agglomerate primärer Partikel sind, und bei welchen die Porosität durch Mikroporen mit vorbestimmter Größenverteilung festgelegt ist, mit Hilfe dieses Verfahrens ist es aber nicht möglich, α-Al2O3 mit ge­ zielt einstellbarer Korngröße und enger Korngrößenverteilung herzustellen.
Aus der EP 01 95 669 A2 ist ein Verfahren zur Herstellung von hydratisiertem Aluminiumoxid durch homogene Fällung aus einer wäßrigen Aluminiumsulfat-Lösung bekannt, wobei diese Fällung in Gegenwart eines kationischen Polyelektrolyten und in Gegenwart wenigstens einer Verbindung, die unter den Reaktionsbedingungen OH⁻-Ionen freisetzt, durchgeführt wird. Das dabei erhältliche hydratisierte Aluminiumoxid besteht zwar im wesentlichen aus sphärischen Partikeln mit einer engen Partikelgrößenverteilung, es ist jedoch röntgenamorph. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es indessen nicht möglich, wasserfreies α-Al2O3 mit gezielt einstellbarer Korngröße und enger Korngrößenverteilung herzustellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem es möglich ist, α-Al2O3-Partikel mit einer engen Partikelgrößenverteilung herzustellen, bei dem die Partikelgröße gezielt gesteuert werden kann und bei dem bei Bedarf auch Partikel mit Korngrößen im unteren nm-Bereich, d. h. zwischen 1 und 100 nm, erzeugt werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß man hydrolysierbare Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel I
in der R, R′ und R′′ jeweils verzweigte oder unverzweigte Alkyl-, Alkoxy- oder Acyloxy-Gruppen, mit jeweils 1 bis 8 Kohlenstoff-Atomen, oder Anionen, bevorzugt NO3⁻-, ClO4⁻-, Cl⁻- oder (SO4 2-)½-Ionen bedeuten,
vor der Hydrolyse in einem inerten Lösungsmittel mit β-Diketonen der allgemeinen Formel II
in der R1, R2 und R3 jeweils verzweigte oder unverzweigte Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen, mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoff-Atomen, oder Wasserstoff-Atome bedeuten,
oder mit Mischungen dieser β-Diketone in einem molaren Verhältnis zur hydrolysierbaren Aluminiumverbindung I von 0,2 : 1 bis 2 : 1 in Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen überführt, daß man die Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen mit einer mindestens für eine vollständige Hydrolyse der hydrolysierbaren Gruppen erforderlichen Wassermenge hydrolytisch kondensiert, daß man eine so große Menge an Lösungsmittel verwendet, daß nach der hydrolytischen Kondensation eine kolloidale Lösung der kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen vorliegt, daß man aus dieser kolloidalen Lösung das Lösungsmittel entfernt und daß man den festen Rückstand zur Kristallisation auf Temperaturen von 900°C und höher erhitzt.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte α-Al2O3 eine enge Partikelgrößenverteilung besitzt und daß man die Partikelgröße des resultierenden α-Al2O3 gezielt durch den Grad der Kondensation der hydrolysierbaren Aluminiumverbindungen steuern kann, wenn man die hydrolytische Kondensation in einer so großen Menge an Lösungsmittel durchführt, daß nach erfolgter Kondensation die Partikel nicht agglomerieren, sondern eine kolloidale Lösung bilden. Je geringer der Grad der Kondensation ist, desto kleiner sind die resultierenden Partikelgrößen. Ferner wurde überraschenderweise festgestellt, daß man den Grad der Kondensation durch das Ausmaß der Komplexierung hydrolysierbarer Aluminiumverbindungen, d. h. durch die Menge eines zugegebenen Komplexbildners, sowie durch den Raumbedarf des Komplexbildners, d. h. durch seine sterische Beanspruchung, steuern kann, wenn unter den Reaktionsbedingungen während der hydrolytischen Kondensation die Bindungen Aluminium/Komplex hydrolytisch nicht gespalten werden. Je größer die Menge an zugegebenem Komplexbildner ist, desto geringer ist der Grad der Kondensation, d. h. de­ sto früher wird die Kondensation gestoppt, und desto kleiner sind die resultierenden Partikelgrößen. Je größer die Kom­ plexbildner, d. h. je sterisch anspruchsvoller diese sind, desto früher wird die Kondensation gestoppt, und desto klei­ ner sind die resultierenden Partikelgrößen.
Überraschenderweise wurden in den β-Diketonen der allgemei­ nen Formel II Komplexbildner gefunden, die in der oben ge­ nannten Weise die Kondensation der hydrolysierbaren Alumini­ umverbindungen beeinflussen. Während der hydrolytischen Kon­ densation werden unter den Reaktionsbedingungen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens die Bindungen Aluminium/Komplex hy­ drolytisch nicht gespalten, so daß nach Beendigung der hydro­ lytischen Kondensation kondensierte Aluminium/ß-Diketon-Kom­ plexverbindungen vorliegen.
Geeignete hydrolysierbare Aluminiumverbindungen der allge­ meinen Formel I zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sind z. B. Trialkylaluminiumverbindungen, wie Trime­ thylaluminium, Triethylaluminium, Tri-n-propylaluminium, Tri-n-butylaluminium, Triisobutylaluminium, Tripentylalumi­ nium, Trihexylaluminium und Trioctylaluminium sowie Alkoxydialkylaluminiumverbindungen, wie Ethoxydiethyl­ aluminium, Isopropoxydiethylaluminium, Isopropoxydipropyl­ aluminium, Ethoxydibutylaluminium, Isopropoxydibutylalumini­ um, Butoxydibutylaluminium und Hexoxydioctylaluminium, sowie Dialkoxyalkylaluminiumverbindungen und Tri­ alkoxyaluminiumverbindungen, wie Tri-s-butoxyaluminium und Tri­ propoxyaluminium, sowie Triacyloxyaluminium­ verbindungen, wie Aluminiumacetat und Aluminiumpropionat, sowie Aluminiumsalze, wie Al(NO3)3 und AlCl3, sowie Mischungen derselben.
Geeignete β-Diketone der allgemeinen Formel II zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind z. B. Acetylaceton, Ester der Acetessigsäure oder der Malonsäure, sowie Mischungen derselben. Geeignete Estergruppen enthalten 1 bis 8 Kohlenstoffatome und sind z. B. Methyl-, Ethyl- oder Propylgruppen. Besonders bevorzugt sind Acetylaceton oder Acetessigsäureethylester oder Mischungen derselben.
Die zugegebene Menge an β-Diketonen zu den hydrolysierbaren Aluminiumverbindungen kann in einem weiten Bereich variiert werden. Es werden molare Verhältnisse von β-Diketon zu hydrolysierbarer Aluminiumverbindung eingesetzt, die zwischen 0,2 : 1 und 2 : 1 liegen. Diese molaren Verhältnisse liefern nach stöchiometrischer Hydrolyse und anschließender Kondensation Partikelgrößen im Sol, die zwischen 2 und 15 nm liegen. Ganz besonders bevorzugt ist ein molares Verhältnis von 0,5 : 1.
Geeignete Lösungsmittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind alle inerten Lösungsmittel, in denen die eingesetzten ß-Diketone, die hydrolysierbaren Aluminiumverbindungen, die Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen und die kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen eine ausreichende Löslichkeit besitzen. Dies können polare, protische oder dipolar aprotische Lösungsmittel sein, wie z. B. Alkohole, Ketone, Ester oder Ether, oder Mischungen davon, oder unpolare Lösungsmittel, wie z. B. aliphatische Kohlenwasserstoffe, oder Mischungen derselben. Die Wahl des geeigneten Lösungsmittels richtet sich nach den Anforderungen des jeweiligen Einzelfalles. Entscheidend ist, daß auch die Zwischenprodukte, d. h. die kondensierten Aluminium/ß-Diketon-Komplexverbindungen kolloidal in Lösung bleiben, und es sich keine Suspension bildet.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch technische Lösungmittel eingesetzt werden. Deren Wassergehalt bewirkt zwar ein Anhydrolysieren der hydrolysier­ baren Aluminiumverbindungen, das Ausmaß dieser Hydrolyse ist aber nicht kritisch und beeinflußt die Durchführbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht.
Die Hydrolyse wird stöchiometrisch durchgeführt durch Zugabe einer mindestens für eine vollständige Hydrolyse erforderli­ chen Wassermenge. Dadurch werden alle hydrolysierbaren Grup­ pen abgespalten. Werden z. B. β-Diketon und hydrolysierbare Aluminiumverbindung in einem molaren Verhältnis von 0.5 : 1 eingesetzt, so sind für die Durchführung der vollständigen Hydrolyse pro Mol hydrolysierbarer Aluminiumverbindung min­ destens 2,5 Mol Wasser erforderlich. Die Zugabe der erfor­ derlichen Wassermenge kann direkt erfolgen oder aber durch Zugabe eines Lösungsmittel/Wasser-Gemisches.
Die Durchführung der hydrolytischen Kondensation der Alumi­ nium/ß-Diketon-Komplexverbindungen kann ohne saure Katalyse oder unter saurer Katalyse erfolgen. Bevorzugt wird die hy­ drolytische Kondensation unter saurer Katalyse durchgeführt, da bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah­ rens die Kondensation zügiger durchgeführt werden kann. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die hydrolytische Kondensation unter saurer Katalyse durch Zugabe von Säuren mit pKs-Werten 6,5 durch­ geführt. Hierfür geeignete Säuren sind z. B. Salpeter-, Salz-, Perchlor- oder Schwefelsäure, oder Mischungen dieser Säuren. Das molare Verhältnis von zugesetzter Säure zu hy­ drolysierbarer Aluminiumverbindung kann in einem weiten Be­ reich variiert werden, bevorzugt werden Werte, die zwischen 0,01 : 1 und 2 : 1 liegen. Ganz besonders bevorzugte Verhältnis­ se liegen bei 0,1 : 1. Die Menge der zugegebenen Säure hat da­ bei keinen Einfluß auf die resultierende Partikelgröße, da diese nur durch den Komplexbildner bestimmt wird. Die Zugabe der Säure erfolgt zweckmäßigerweise, indem diese der für die Hydrolyse erforderlichen Wassermenge zugesetzt wird.
Die Herstellung der kolloidalen Lösungen der kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen erfolgt bevorzugt unter kontrollierten thermischen Bedingungen, z. B. bei Raum­ temperatur. Es sind aber auch Temperaturen bis 70 oder 80°C möglich.
Aus der kolloidalen Lösung der kondensierten Aluminium/β-Di­ keton-Komplexverbindungen wird zur Herstellung des α-Al2O3 nach bekannten Verfahren das Lösungsmittel entfernt, z. B. durch Abrotieren oder durch Trockensprühen des Sols bei Tem­ peraturen, die z. B. zwischen 100 und 200°C liegen. An­ schließend wird der Rückstand, d. h. das getrocknete Gel, welches aus den kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplex­ verbindungen besteht, auf Temperaturen von über 900°C er­ hitzt. Dabei werden die kondensierten Aluminium/β-Diketon- Komplexverbindungen zersetzt und es bildet sich Al2O3. Die­ ses ist bis ca 900°C röntgenamorph. Die Kristallisation des α-Al2O3 beginnt ab 900°C. Daneben liegt die metastabile γ-Phase vor. Bei Temperaturen von ca 1100°C ist die thermody­ namisch stabile α-Phase vollständig ausgebildet. Bei bevor­ zugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren wird das getrocknete Gel mit einer Rate von 2 K/min erhitzt.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden den kolloidalen Lösungen der kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen α-Al2O3-Partikel zu­ gesetzt. Diese Maßnahme bewirkt eine Herabsetzung des ther­ misch aktivierten Wachstums der α-Al2O3-Partikel und eine Senkung der Kristallisationstemperatur zum α-Al2O3 um ca. 200°C auf ca 900°C. Bei bevorzugten Ausführungsformen des er­ findungsgemäßen Verfahren werden α-Al2O3-Partikel mit Korn­ größen 500 nm zugesetzt und/oder es werden α-Al2O3-Parti­ kel in einer Menge von 0.01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an α-Al2O3, zugegeben.
Geeignete Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Herstellung von α-Al2O3 bestehen aus einer kolloidalen Lösung von kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen, die erhalten worden sind durch Überführung hydrolysierbarer Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel I
in der R, R′ und R′′ jeweils verzweigte oder unverzweigte Alkyl-, Alkoxy- oder Acyloxy-Gruppen, mit jeweils 1 bis 8 Kohlenstoff-Atomen, oder Anionen, bevorzugt NO3 --, ClO4⁻-, Cl⁻- oder (SO4 2-)½-Ionen bedeuten,
in einem inerten Lösungsmittel mit β-Diketonen der allgemeinen Formel II
in der R1, R2 und R3 jeweils verzweigte oder unverzweigte Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen, mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoff-Atomen, oder Wasserstoff-Atome bedeuten,
oder mit Mischungen dieser β-Diketone in einem molaren Verhältnis zur hydrolysierbaren Aluminiumverbindung I von 0,2 : 1 bis 2 : 1 in Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen und hydrolytische Kondensation der Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen mit einer mindestens für eine vollständige Hydrolyse der hydrolysierbaren Gruppen erforderlichen Wassermenge, wobei eine so große Menge an Lösungsmittel verwendet wird, daß nach der hydrolytischen Kondensation eine kolloidale Lösung der kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen vorliegt.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mittel enthalten entweder die β-Diketone der allgemeinen Formel II in einem molaren Verhältnis zur hydrolysierbaren Aluminiumverbindung (I) von 0,5 : 1, und/oder sie enthalten als β-Diketon Acetylaceton und/oder Acetessigsäureethylester.
Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mittel enthalten α-Al2O3-Partikel zur Senkung der Kristallisationstemperatur, wobei die α-Al2O3-Partikel bevorzugt entweder Korngrößen von <500 nm aufweisen und/oder mengenmäßig einen Anteil von 0,01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an α-Al2O3, ausmachen.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mittel enthalten die hydrolysierbaren Aluminiumverbindungen (I) in Konzentrationen von 0,1 bis 2 mol/l, besonders bevorzugt von 0,6 mol/l.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte pulverförmige α-Al2O3 kann auf vielfältige Art und Weise zu einer großen Anzahl von Produkten weiterverarbeitet werden. So kann es in üblicher, bekannter Weise, z. B. durch Extrudieren, Granulieren oder Verfestigen zu Formkörpern geformt werden. Die hierbei erhaltenen Formkörper können gegebenenfalls weiter calciniert und gesintert und anschließend auf bekannten Anwendungsgebieten z. B. als Katalysatoren, Träger, Adsorbentien, Sintermaterialien, Schleifmittel, Beschichtungsmaterialien und Füllstoffe verwendet werden. Aufgrund der engen Partikelgrößenverteilung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten α-Al2O3 und aufgrund der Tatsache, daß die resultierende Partikelgröße des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten α-Al2O3 gezielt dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden kann, erhält man bei der Weiterverarbeitung Formkörper mit genau definierten und gezielt einstellbaren Oberflächeneigenschaften, wie z. B. einer gezielt einstellbaren Oberflä­ chenporosität mit definierter Porengröße und enger Poren­ größenverteilung.
Beispiel
In 25 ml i-Propanol wurden 14.5 g (s-BuO)3Al gelöst. Dazu wurden 2,95 g Acetylaceton (molares Verhältnis 1 : 0.5) zuge­ tropft und die Mischung wurde 10 Minuten gerührt. Anschließend wurden 6,36 ml H2O und 3,4 g konz. HNO3 in 30 ml i-Pro­ panol gemischt, der Lösung mit dem komplexierten Aluminium­ alkoholat zugegeben und 45 Minuten bei Raumtemperatur ge­ rührt. Das entstandene Sol wies einen pH-Wert von 4 auf. Dann wurde durch Trocknen bei 110°C das Lösungsmittel ent­ fernt und der Rückstand wurde mit einem gesteuerten Temper­ programm (2 K/min) auf 1100°C bis zur vollständigen Kristal­ lisation des α-Al2O3 ausgeheizt.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von α-Al2O3 durch hydrolytische Kondensation von Aluminiumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man hydrolysierbare Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel I in der R, R′ und R′′ jeweils verzweigte oder unverzweigte Alkyl-, Alkoxy- oder Acyloxy-Gruppen, mit jeweils 1 bis 8 Kohlenstoff-Atomen, oder Anionen, bevorzugt NO3 --, ClO4⁻-, Cl⁻- oder (SO4 2-)½-Ionen bedeuten,
vor der Hydrolyse in einem inerten Lösungsmittel mit β-Diketonen der allgemeinen Formel II in der R1, R2 und R3 jeweils verzweigte oder unverzweigte Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen, mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoff-Atomen, oder Wasserstoff-Atome bedeuten,
oder mit Mischungen dieser β-Diketone in einem molaren Verhältnis zur hydrolysierbaren Aluminiumverbindung I von 0,2 : 1 bis 2 : 1 in Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen überführt, daß man die Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen mit einer mindestens für eine vollständige Hydrolyse der hydrolysierbaren Gruppen erforderlichen Wassermenge hydrolytisch kondensiert, daß man eine so große Menge an Lösungsmittel verwendet, daß nach der hydrolytischen Kondensation eine kolloidale Lösung der kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen vorliegt, daß man aus dieser kolloidalen Lösung das Lösungsmittel entfernt und daß man den festen Rückstand zur Kristallisation auf Temperaturen von 900°C und höher erhitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die hydrolytische Kondensation der Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen unter saurer Katalyse durch Zugabe von Säuren, welche in wäßrigen System pKs-Werte von 6,5 oder weniger aufweisen, durchführt, wobei man die Säure in einem molaren Verhältnis zur hydrolysierbaren Aluminiumverbindung (I) von 0,2 : 1 bis 2 : 1, zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die kolloidale Lösung der kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen mit α-Al₂O₃-Partikel mit einer Korngröße unter 500 nm in einer Menge von 0,01 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an α-Al₂O₃, impft.
4. Kolloidale Lösung kondensierter Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen zur Herstellung von α-Al₂O₃ nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, erhältlich durch Überführung von hydrolysierbaren Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel I in der R, R′ und R′′ jeweils verzweigte oder unverzweigte Alkyl-, Alkoxy- oder Acyloxy-Gruppen, mit jeweils 1 bis 8 Kohlenstoff-Atomen, oder Anionen, bevorzugt NO3 --, ClO4⁻-, Cl⁻- oder (SO4 2-)½-Ionen bedeuten,
in einem inerten Lösungsmittel mit β-Diketonen der allgemeinen Formel II in der R1, R2 und R3 jeweils verzweigte oder unverzweigte Alkyl- oder Alkoxy-Gruppen, mit jeweils 1 bis 4 Kohlenstoff-Atomen, oder Wasserstoff-Atome bedeuten,
oder mit Mischungen dieser β-Diketone in einem molaren Verhältnis zur hydrolysierbaren Aluminiumverbindung I von 0,2 : 1 bis 2 : 1 in Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen und hydrolytische Kondensation der Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen mit einer mindestens für eine vollständige Hydrolyse der hydrolysierbaren Gruppen erforderlichen Wassermenge, wobei eine so große Menge an Lösungsmittel verwendet wird, daß nach der hydrolytischen Kondensation eine kolloidale Lösung der kondensierten Aluminium/β-Diketon-Komplexverbindungen vorliegt.
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