纳米氧化铝是近年发展较快的一种极为重要的工业原料，外观为白色微细结晶粉末，无毒、无味、纯度高。极细晶粒具有明显的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应，在光学、陶瓷、电子、力学、化工、塑料、油 漆、涂料、油墨等方面具有特异功能及重要应用价值，是21世纪的重要新材料。
氧化铝是白色晶状粉末，不同的制备方法及工艺条件可获得不同结构的纳米氧化铝。α-Al2O3其比表面低，具有耐高温的惰性，但不属于活性氧化铝， 几乎没有催化活性；β-Al2O3 、 γ-Al2O3 的比表面较大，孔隙率高、耐热性强，成型性好，具有较强的表面酸性和一定的表面碱性，被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料。
一）：溶胶—凝胶法
1，以异丙醇铝 100 g 为前驱物 ,加入异丙醇 50 g、乙二醇单乙醚的混合物 15 g 为混合溶剂 , 回流搅拌 4 h 。
2，然后加入蒸馏水后磁力搅拌 3 h，由于溶剂蒸发和缩聚反应继续进行而导致向 凝胶的逐步转变 。
3，接下来再把制备好的凝胶在 80～120 ℃环境下干燥 24 h 获得干凝胶 ,将其 研磨 ,可得到白色的粉末。
4，把这种白色的粉末热处理 ,由室温至 450 ℃,后保温 1 h ,升温 速率 5 ℃/ min. 由此便得到非晶纳米 Al2O3 。
5，以同样的升温速率 ,再对样品在 1200 ℃进行 热处理，保温 1 h 。
（制备流程图）
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以异丙醇铝 (Al (C 3H 7O) 3) 为原料 , 利用有机盐异丙醇铝水解、缩聚 ,使其在一定的条件下形成溶胶 ,并由此转化成凝胶、干凝胶 ,随后将干凝胶在一定温度下进行热处理 1 h ,得到所需产物的粉末 。分析结果也表明，溶胶—凝胶法所获得的干凝胶在 1 200 ℃的温度下可以完全转化为 α - Al 2O 3纳米颗粒 ,所制备的纳米 α- Al 2O3 具有较为理 想的晶体结构类型。
二）：高岭土制备
采用高岭土为原料制备纳米氧化铝成本低廉 ,可以大幅度提高高岭土的产品附加 值 ,提高经济效益。以高岭土为原料 ,通过酸溶、过滤、干燥和煅烧等步骤制备纳米氧 化铝粉体。高岭土经 700 ℃煅烧 ,盐酸浓度 20 % ,Al/ HCl 摩尔比为 1 ∶ 7 ,100 ℃酸浸 3h , 浸取率达到 93. 83 % , 干燥产物在 800 ℃煅烧得到长度为 50nm 、长径比为 10 左右 的针状 γ - Al 2O 3 ,1300 ℃完全转变为 α - Al 2O 3 。
三）：均相沉淀法
以 0. 5mol/ L 硫酸铝铵 (AlNH 4 (SO4 ) 2 ·12H2O) 为母液 ,以 1. 7mol/ L 碳酸氢铵 (N H4HCO 3) 为沉淀剂 ,以聚乙二醇 ( PEG-2000) 为分散剂 (添加质量分数为 3 % ,以硫酸铝铵和 碳酸氢铵质量之和为基准 ) ,采用均相沉淀法制备纳米 α - Al 2O 3。
四）：以蒸发—冷凝法
将工业纯铝块 (99. 99% ) 盛放于石墨—氧化铝复合坩埚中， 对蒸发室抽真空 ,并用 高纯 Ar ( 99. 999% ) 清洗多次 ,以进一步降低真空室内杂质气体的浓度 ,再充入一定压 力的高纯 Ar 。启动高频感应电源 ,缓慢提升感应电流 ,使坩锅内的铝块熔化直至蒸发 , 并保持一定蒸发时间 ,最后通入少量空气进行钝化处理。
五）：超声波-化学沉淀法
选用廉价的硝酸铝和碳酸氢氨为主要原料 ,采用超声波—化学沉淀法制备出氢 氧化铝沉淀 ,经高温煅烧 ,得到纳米氧化铝粉末 。
制备流程图：
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六）：等离子气相合成法
等离子气相合成法可分为直流电弧等离子体法、 高频等离子体法和复合等离子体 法 . 直流电弧等离子法 , 由于电弧间产生高温 , 在反应气体等离子化同时 , 电极熔化 或蒸发 . 高频等离子法的主要缺点是能量利用率低 , 产物稳定性差 . 复合等离子法是 将前两种方法和为一体 , 在产生直流电弧时不需要电极 ,避免了由于电极物质熔化或 蒸发而在反应产物中引入杂质 。 同时直流等离子体电弧束又能有效地防止高频等离子火焰受原料的进入而造成干扰 , 从而在提高产物的纯度、制备效率的同时提高了系 统的稳定性 。
2019 年我国高纯纳米氧化铝需求量将达到 3000t 左右，近年来 , 纳米氧化 铝需求一直保持增长势头 , 专业调查发现纳米氧化铝将以每年的 25% 速率增长 , 纳米氧化铝的市场前景非常乐观。