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通过制备聚铝单晶、解析其晶体结构是聚铝形态研究中最具说服力的研究手段。但迄今为止在众多复杂多变的聚铝形态中,通过单晶衍射法只解决了6-7种形态的结构,因此,设法解决更多聚铝形态的结构具有重要意义。本课题组已掌握了一种直接制备单一形态聚合氯化铝结晶的方法,但除氯化M-Al13具有良好的水溶性,已经培养其单晶并得到了结构外,其余得到的均为难溶于水的粉末,从而制约着结构解析和絮凝性能的研究。为此本文选择聚合溴化铝体系,以期获得聚铝单晶和其结构,并能评价其絮凝性能。本文采用铝粉调节溴化铝溶液碱化度的方法,促使溴化铝不断水解及聚合,在定原料配比、反应温度及结晶条件下,制得了一种溴化聚铝铝(Al4(OH)6(H2O)12Br6·2Al(H20)8Br3)的单晶,并解析其结构。其结构既不同于以ε-K-Al13、δ-K-Al13和Al30为代表的Keggin型结构,又不同于以M-Al13和Al8为代表的“板挂式”结构,而是以4个铝氧八面体共顶连成一个大四面体的四聚体和八水劈裂络铝单体共存为特征的结构,这种独特的铝氧八面体连接方式和单体铝的配位方式以及二者在同一晶格中共存的实验事实,对加深聚铝形态的形成和转化规律的认识乃至对地球环境和生物体中铝的迁移转化规律的认识具有重要意义。由于Al4(OH)6(H2O)12Br6·2Al(H20)8Br3具有良好的水溶性,本论文以高岭土模拟水样为评价对象对其絮凝性能进行了研究。结果表明,无论在弱酸性、中性及弱碱性环境下均具有一定的絮凝性能,且在弱碱性及中性条件下的絮凝性能比弱酸性条件下较好,但总体絮凝效果次于本课题组曾制备的M-Al13。究其原因是因为Al4(OH)6(H2O)12Br6·2Al(H20)8Br3中存在单体[Al(H20)8]3+,而且[Al4(OH)6(H2O)12]6+聚铝阳离子的电荷数较少,电中和能力较弱,分子量也很小导致其连接架桥能力也较弱,因此其絮凝效果次于电荷量高及分子量大的M-Al13。本论文还尝试了以相应聚合氯化铝析晶前的母液代替难溶聚合氯化铝结晶,对本课题组曾经制得的部分PAC纯品结晶进行絮凝性能分析研究。此外,本论文还对微量及痕量Al的分析方法——铬天青S法进行了改进,提高了方法的稳定性和重现性,使其适应于絮凝水样残留铝的测定。