本文以铝粉调节氯化铝溶液的碱化度,采用湿渣法,通过大量的水热合成反应实验,以及化学分析数据的采集,并结合多种表征手段,首次测绘了AlCl₃-Al₂O₃-H₂O三元体系150℃下的固液平衡相图,确定出铝盐在150℃高温条件下的水解产物形态共有五种。以该相图为指导,通过精确地控制条件,成功制得了这五种水解产物的结晶相,分别为氯化二十四聚铝(Al₂₄O₁₁（OH）₄₄Cl₆)、薄水铝石（AlOOH）、氯化十七聚铝(Al₁₇O₁₆（OH）₁₆Cl₃)、七点五水合氯化五聚铝（AlCl₃·4Al（OH）₃·7.5H₂O）和四水合氯化五聚铝（AlCl₃·4Al（OH）₃·4H₂O）,其纯度分别为90.92%、97.51%、78.21%、92.65%和61.25%。本论文中,氯化二十四聚铝结晶为国内首次合成的、聚合度高达24的聚铝盐酸盐。另外,本文还证实了不论以铝粉、AlCl₃·6H₂O和水还是采用聚铝化合物和水为原料,都能通过控制合适的原料配比以及陈化所需的温度和时间,在150℃水热条件下制得结晶良好的、呈多孔针状团簇体的、碱化度达到3.0的铝盐水解终极产物——高纯薄水铝石（Boehmite,AlOOH）。这种薄水铝石的水热合成方法在已有的文献中未见报道。采用高岭土配制的模拟水样对氯化二十四聚铝溶液进行了初步的絮凝性能评价。结果表明,氯化二十四聚铝在弱酸性、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尤为突出,在最佳投加量(10^-3.07mol[Al]/L)时的除浊效果可达100%,是一种良好的絮凝剂。本论文的研究为测定聚铝化合物的结构及探讨铝盐水解中各种形态的形成和转变规律提供了基础;为沟通结构与性能间的联系丰富了内容;为在催化等领域广泛应用的薄水铝石开辟了新的合成路线。