基于正交试验设计的十三聚铝[Al13]7+含量多因素优化试验研究

采用碱中和滴定法合成羟基铝的过程中影响十三聚铝[Al13]7+含量的因素较多.选取了总铝浓度、碱化度、反应温度和碱化率等4个主要因素进行了综合优化研究,分析各因素的敏感性影响程度,最终确定合成[Al13]7+的最佳条件组合.对4个因素分别选取了代表性的3个水平,运用正交试验设计原理建立了9组实验方案,根据确立的方案合成羟基铝溶液并进行27Al-NMR检测,然后以各铝形态的含量为指标进行极差分析.分析结果表明,4个因素中碱化度影响最显著,总铝浓度次之,反应温度和碱化率显著性较弱;合成[Al13]7+的最佳因素组合为总铝浓度为0.1 mol/L、反应温度为60℃、碱化度为2.5和碱化率为50 mL/min.