铝水解过程中存在着多种形态的羟基聚合铝离子，水溶液中水解聚合铝的形态分布影响着其在环境科学、催化材料以及生物毒理学中的化学表现与行为。开展不同铝形态的水解聚合转化规律研究对高效絮凝剂的开发、新型功能材料以及铝的致毒机制研究具有重要的科学意义。迄今为止已有很多方法用于水溶液中水解羟基聚合铝组成与形态分布的分析，但是由于分析手段的欠缺以及水解聚合铝结构的复杂性，对于水解聚合铝的种类、形态与结构以及各自之间的相互转化规律等基础问题一直没有得到很好的解决。针对上述问题，本论文从以下三个方面开展了工作：　　 1.文献综述和前沿展望。　　 水溶液中铝离子水解聚合反应过程及其形态分布极其复杂，其水解产物属于动力学中间产物，为热力学不稳定状态，其形态时刻处于变化之中，人们对不同条件下铝盐在溶液中水解所形成的不同铝形态的研究至今还很不成熟。本章首先综述了羟基聚合铝形态的表征方法，分析比较了各种方法的优缺点，并展望了未来发展动向；　　 2.Ferron比色法中Ferron浓度对中聚铝形态Alb准确测定的影响研究。　　 Alb是在Ferron逐时络合比色法研究羟基聚合铝溶液时定义的中聚铝形态，其含量高低决定着絮凝效果的好坏，在絮凝剂领域中有着重要的研究意义。显色体系中Ferron试剂的浓度([Ferron])是影响Alb-Ferron显色反应的关键因素，直接影响Alb含量的准确测定，但此问题长期以来一直被研究者所忽视。本章选择Keggin-Al13溶液体系系统地研究了不同[Ferron]对Alb含量测定的影响，不同[Ferron]以及温度对kb测定的影响规律。实验结果表明，在合适的条件下([AlT]=2.0×10-5-8.0×10-5 mol/L，[Ferron]=1.6×10-3-3.2×10-3mol/L)，Ferron逐时络合比色法对中聚铝形态Alb含量能够实现准确测定。此外，我们还对有机溶剂-水混合体系中Keggin-Al13的解聚进行了探讨研究；　　 3.羟基聚合铝溶液中聚合铝形态分布研究。　　 聚合氯化铝(PAC)是水处理行业中应用最为广泛的一种无机高分子絮凝剂，其中Ferron逐时络合比色法根据反应动力学的差异所定义的Alb和27Al-NMR法直接测定的Keggin-Al13均被认为是无机高分子絮凝剂PAC中的最佳絮凝成份。长期以来，多数研究者对同一羟基聚合铝溶液中的Alb与Keggin-Al13之间的相互关系认识不清楚，原因在于Ferron逐时络合比色法缺乏统一的规范。本章目的即在规范统一的Ferron显色研究条件下([AlT]=2.0×10-5-8.0×10-5 mol/L，[Ferron]=1.6×10-3-3.2×10-3 mol/L)，结合动态光散射和Zeta电位技术研究羟基聚合铝溶液中的Alb与Keggin-Al13含量的差异情况，最终确立了Alb与Keggin-Al13含量差异的客观规律。