《表1 不同温度下HF和Al F3催化的莫来石晶须的晶相变化》

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《含氟催化剂对莫来石晶须各向异性生长过程的影响研究》

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注:Mu:莫来石，To:黄玉石相。

对两种催化剂催化的晶须在不同温度煅烧后进行XRD物相分析，结果如图4所示。将图4中的物相演变规律总结于表1中。图4和表1显示，两种催化剂都会使体系在低温生成一个含铝、硅、氟、氢、氧的重要中间产物———黄玉相（Al2F1.44H0.56O4.56Si）。而在高温，黄玉相消失，莫来石相出现。证明黄玉相是莫来石相的一个重要前期产物，黄玉相分解后转变为莫来石相。HF作为催化剂的体系中，同样出现了黄玉相，证明HF没有在溶胶和干燥阶段挥发出体系，而是留存了足够的氟元素至900℃发挥催化作用，生成中间产物，促进晶须的各向异性生长。另外对比两种催化剂发现，HF催化时黄玉相存在的温度范围更大，至1200℃时仍有少量存在；而Al F3催化时，仅在900℃存在黄玉相。结合图3的形貌分析，可以推测，黄玉相的存在对晶须生长速率的提升是有促进作用的，且HF这种液态催化剂作用下，氟元素的催化效果更持久，黄玉相的存续温度更高。这一结论也与图2中，相同催化剂含量时，HF催化的棒状晶须长径比始终大于Al F3催化这一现象一致。