Alumiiniumoksiidi morfoloogia ja suuruse juhtimine sõltub prekursorite, lisandite, reaktsioonitingimuste (temperatuur/pH/aeg) ja järeltöötlemise{0}}täpsest juhtimisest valmistamise ajal. Erinevate meetoditega on võimalik saavutada erinevate struktuuride, alates nanoosakestest kuni mikroni{2}suuruste lehtede, sfääride ja kiududeni, suunatud sünteesi.
1. Eelkäija valik ja valmistamismeetod määravad põhimorfoloogia.
Alumiiniumoksiidi esialgse kasvumustri ja struktuuriomadused määravad erinevad sünteesiviisid:
Sadestamismeetod: reguleerides alumiiniumsoolade (nt alumiiniumnitraat) ja sadestavate ainete (ammoonium, ammooniumvesinikkarbonaat) suhet ja toitekiirust, saab kontrollida tuuma moodustumise kiirust, mille tulemuseks on ühtlase suurusega sfäärilised või peaaegu -sfäärilised osakesed. Näiteks kiire sadestumine soodustab väikeste osakeste teket, aeglane tilkhaaval lisamine aga korrapärast kristallide kasvu.
Sol-geelmeetod: kasutades alumiiniumalkoksiidide (nt alumiiniumisopropoksiidi) hüdrolüüsi ja kondensatsiooni, saab pH, lahusti tüübi ja hüdrolüüsi temperatuuri reguleerimisega valmistada kõrge-puhtusega, ülipeent ja hästi-dispergeeritud nano-alumiiniumoksiidi. Happelised tingimused pärsivad tavaliselt kiiret tuumade moodustumist, soodustades ühtlaste sfääriliste osakeste moodustumist.
Hüdrotermiline/solvotermiline meetod: suletud autoklaavis saab ühe{0}}- või kahe-mõõtmeliste struktuuride, nagu nanovardad ja nanolehed, täpset juhtimist saavutada reaktsioonitemperatuuri (120–220 kraadi), hoidmisaja ja mineraliseeriva aine (NaOH) reguleerimisega. Näiteks aitab hoidmisaja pikendamine kristallidel eelistatavalt kasvada mööda kindlaid kristallitasandeid, moodustades nõela- või plaaditaolisi struktuure.
Sulasoola meetod: Kasutades reaktsioonikeskkonnana kloriid- või sulfaatsoolasid, viiakse reaktsioon läbi temperatuuril 400–900 kraadi. Sulasoolad mitte ainult ei vähenda reaktsiooni aktiveerimisenergiat, vaid piiravad tõhusalt ka anisotroopsete kristallide kasvu. Uuringud on näidanud, et Zn²⁺ lisamine võib esile kutsuda kuusnurkse plaadiga{4}}taolisi tooteid, samas kui Ti⁴⁺ muudab kasvutrendi, suurendades paksust.
2. Täpne kontroll lisandite ja pindaktiivsete ainete kaudu
Kristallide kasvu soodustavad ained: asjakohane lisamine võib oluliselt parandada osakeste regulaarsust. Näiteks võib ammooniumvesinikkarbonaadi sadestamissüsteemi spetsiifiliste orgaaniliste lisandite lisamine anda kuusnurkseid alumiiniumoksiidi osakesi suurusega 1–2 μm ja korrapärase kujuga, mille eripind on ligikaudu 2 m²/g.
Pindaktiivsed ained: CTAB, PEG jne võivad adsorbeeruda teatud kristallide külgedele, pärssides nende kasvu ja kontrollides seega lõplikku morfoloogiat. CTAB ja PEG kasutamine happelistes tingimustes võib saada ühtlasema suurusega lamellaarset alumiiniumoksiidi; samas kui SDBS võib põhjustada sekundaarset tuuma moodustumist, mis mõjutab toote puhtust.
Poore -moodustavad ained/poore laiendajad: orgaanilised ained, nagu tärklis, PEG ja tahm, kaotavad pärast kaltsineerimist oma poorid, moodustades kontrollitavad pooride struktuurid, mis sobivad õõnsate sfääriliste või poorsete mikrosfääride valmistamiseks, parandades eripinda ja massiülekande efektiivsust.
