Els mètodes de preparació d'alúmina es divideixen principalment en dues categories segons la forma del cristall objectiu i els requisits de l'aplicació: producció a escala industrial{0}}i personalització de laboratori/funcionalització. Les vies bàsiques inclouen la purificació del procés de Bayer, la transformació de la fase de calcinació a -alta temperatura, la síntesi de sol-gel i la síntesi hidrotermal.
Principal industrial: procés Bayer + procés de calcinació (producció a gran-escala de -Al₂O₃)
Aquesta és la font d'aproximadament el 95% de l'alúmina mundial i és adequada per extreure alúmina d'alta-puresa de la bauxita.
Processament de matèries primeres: la bauxita es tritura i lixivia amb una solució d'hidròxid de sodi d'alta -temperatura per generar aluminat de sodi soluble. Les impureses es separen com a fang vermell.
Descomposició del cristall de llavors: s'afegeixen llavors d'hidròxid d'alumini a la solució purificada d'aluminat de sodi i la solució es refreda i s'agita per precipitar l'hidròxid d'alumini.
Conversió per calcinació: l'hidròxid d'alumini es calcina a 950–1200 graus, es deshidrata i es converteix en pols estable de -Al₂O₃. La mida de les partícules i la morfologia del producte (per exemple, esfèrica o columnar) es poden controlar ajustant la temperatura, els additius (com ara els fluorurs) i els mètodes de mòlta.
Mètodes de preparació habituals de -Al₂O₃ (alúmina activada)
L'alúmina de tipus -s'utilitza àmpliament en catàlisi i adsorció a causa de la seva gran superfície específica i estructura porosa. Els seus precursors són sovint boehmita o boehmite.
Calcinació de la boehmita: la boehmita (AlOOH) es calcina a 400–600 graus per deshidratar-se i formar -Al₂O₃. Una temperatura excessiva la transformarà directament en θ o fase.
Precipitació química: com a matèries primeres s'utilitzen sals d'alumini com el nitrat d'alumini. S'afegeix amoníac o bicarbonat d'amoni per generar un precipitat d'Al(OH)₃, que després es renta, s'asseca i es calcina a uns 500 graus per obtenir -Al₂O₃.
Mètode de sol-gel: els alcòxids d'alumini (com ara l'isopropòxid d'alumini) s'hidrolitzen per formar un sol, que després es gelifica, s'asseca i es calcina per obtenir -Al₂O₃ d'alta -puresa - amb una estructura de porus controlable, adequada per a pols a nanoescala.
Mètode de carbonització: el CO₂ es fa bombollejar en una solució d'aluminat sòdic (NaAlO₂) per generar boehmita, que després es calcina per obtenir -Al₂O₃. Aquest mètode és de baix cost-i adequat per a la producció industrial a gran-escala.
