Aktivert aluminiumoksyder en ikke -støkiometrisk aluminiumoks Katalysatorfelt . Imidlertid påvirkes den aktive tilstanden av mange faktorer, for eksempel forberedelsesprosess, varmebehandlingsforhold, overflatesurhet, urenhetsinnhold og grad av hydrering . er derfor en dyp forståelse av virkningen av disse faktorene på ytelsen til aktivert alumina av stor betydning for å optimalisere dens industrielle anvendelse {{}}}}}}}}}}}}}}.
1. Effekt av forberedelsesmetode på aktiviteten til aktivert aluminiumoksyd
Forberedelsesmetoden for aktivert aluminiumoksyd påvirker direkte dets spesifikke overflate, porestruktur og overflatekjemiske egenskaper, og bestemmer dermed dens aktive tilstand . Vanlige preparatmetoder inkluderer:
(1) Sol-gel-metode
Denne metoden hydrolyserer aluminiumsalter (for eksempel aluminiumnitrat, aluminiumisopropoksid) for å danne en sol, som deretter blir gelert, tørket og kalsinert for å oppnå -Al₂o₃ .} Aktivert aluminiumoksyd) og en ROCK -metode som er en høy por (300 -500 00 00 - Høyaktivitetskatalysatorbærere .
(2) Nedbørmetode
Aluminiumhydroksyd blir utfelt ved å justere pH -verdien til aluminiumsaltoppløsningen, og deretter oppnås aktivert aluminiumoks Det spesifikke overflatearealet og overflatesurheten til aluminiumoksyd .
(3) Hydrotermisk metode
Under hydrotermiske forhold med høy temperatur og høyt trykk, kan aluminiumforløpere (for eksempel boehmite) omdannes til høykrystallinitet -al₂o₃ . aluminiumoksyden som er fremstilt med denne metoden har høy termisk stabilitet og vanlig porestruktur, og er egnet for høytemperatur katalysert reaksjon og vanlig porestruktur}
Aktivert aluminiumoksyd oppnådd ved forskjellige preparatmetoder har signifikante forskjeller i spesifikt overflate, porestruktur og overflatehydroksylinnhold, som igjen påvirker dets adsorpsjon og katalytisk ytelse .
2. Effekt av varmebehandlingsforhold på aktiv tilstand
Varmebehandling (kalsinering) er et sentralt trinn i å regulere strukturen til aktivert aluminiumoksyd, som hovedsakelig påvirker dens krystallform, spesifikt overflateareal og overflatesurhet .
(1) Kalsineringstemperatur
• Kalsinering av lav temperatur (300–500 grader): Dannelse av -al₂o₃ med høyt spesifikt overflateareal, rike overflatehydroksylgrupper, egnet for adsorpsjon og lavtemperaturkatalyse .}}}}}}}}}}}
• Kalsinering av middels temperatur (500–800 grader): En del av hydroksylgruppene fjernes, det spesifikke overflatearealet avtar litt, men surhet og termisk stabilitet forbedres, egnet for katalytiske reaksjoner som petroleumssprekker .
• High temperature calcination (>1000 grad): -al₂o₃ transformerer seg gradvis til θ -al₂o₃ og -al₂o₃ med lavt spesifikt overflate, og aktiviteten reduseres betydelig .
(2) Kalsinasjonsatmosfære
• Luftkalsinering: Fremmer oppbevaring av overflatehydroksylgrupper, egnet for applikasjoner som krever høy overflateaktivitet .
• Kalsinering i inert atmosfære (N₂, AR): Reduserer overflateoksidasjon og er egnet for å kontrollere overflatesurhet .
• Kalsinering i reduksjon av atmosfære (H₂): Kan danne lav-valent aluminiumsarter, som påvirker katalytisk ytelse .
3. Effekt av overflateegenskaper på aktivitet
(1) Spesifikk overflate- og porestruktur
• High specific surface area (>200 m²/g) gir mer aktive steder, forbedrer adsorpsjon og katalytisk effektivitet .
• Porestørrelse (2–50 nm) letter diffusjonen av reaktanter og unngår porblokkering .
(2) Overflatesurhet
Overflatesurheten til aktivert aluminiumoksyd inkluderer Lewis -syre (koordinert umettet Al³⁺) og Brønsted syre (overflatehydroksyl):
• Lewis Acid: Fremmer olefinpolymerisasjon, isomerisering og andre reaksjoner .
• Brønsted syre: egnet for protonkatalytiske reaksjoner som hydrolyse og esterifisering .
Overflatesurhetsfordelingen kan optimaliseres ved å justere forberedelsesmetoden og dopingmodifiseringen (for eksempel å introdusere sio₂, f⁻, etc .) .
4. effekt av urenhetsdoping
Visse urenheter kan endre den katalytiske ytelsen til aktivert aluminiumoksyd betydelig:
• Fremme urenheter (som Fe, Ni, CO): Kan fungere som aktive sentre for å forbedre Redox Performance .
• Forgiftning av urenheter (for eksempel Na⁺, K⁺): nøytraliser overflatesurhet og reduser katalytisk aktivitet .
• Strukturelle stabilisatorer (for eksempel la₂o₃, sio₂): Forbedre termisk stabilitet og forhindre sintring av høy temperatur .
5. Effekt av hydreringstilstand
Aktivert aluminiumoksyd inneholder et stort antall hydroksylgrupper (-OH) på overflaten, og dens hydratiseringstilstand påvirker dens adsorpsjon og katalytisk oppførsel:
• Moderat hydrering (3–10% H₂O): Oppretthold overflatens hydroksylgrupper, forbedre hydrofilisitet og katalytisk aktivitet .
• Overdreven dehydrering: fører til en reduksjon i overflatehydroksylgrupper og reduserer aktivitet .
• Overdreven hydrering: kan blokkere porene og påvirke diffusjonen av reaktanter .
6. Påvirkning av lagringsforhold
Aktivert aluminiumoksyd kan redusere aktiviteten under lagring på grunn av fuktabsorpsjon eller CO₂ -adsorpsjon . Derfor må den lagres i et tørt inert miljø eller passiveres på overflaten for å forbedre stabiliteten .
Den aktive tilstanden tilAktivert aluminiumoksydpåvirkes av mange faktorer, inkludert forberedelsesmetode, varmebehandlingsforhold, overflateegenskaper, urenhetsdoping og hydreringstilstand . ved å optimalisere disse faktorene, dets spesifikke overflateareal, porestruktur og overflatesurhet kan justeres, og derved forbedre dens anvendelsesytelse i katalyse, adsorpsjon og andre felt .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}