Aktivizēts alumīnija oksīdsir ne -stoichiometriska alumīnija oksīda (al₂o₃ · nh₂o) ar augstu specifisku virsmas laukumu un bagātīgu virsmas hidroksilgrupas {., tā galvenā kristāla forma ir -Al₂o₃ ., pateicoties tā lieliskajai adsorbcijai, katalītiskajai aktivitātei un termiskai stabilitātei, aktivizēta alumīna ir plaši izmantota. Lauki . Tomēr tā aktīvo stāvokli ietekmē daudzi faktori, piemēram, sagatavošanas process, termiskās apstrādes apstākļi, virsmas skābums, piemaisījumu saturs un hidratācijas pakāpe {. Tāpēc ir liela izpratne par šo faktoru ietekmi uz aktivizētā alumīnija oksīda veiktspēju, lai optimizētu tā rūpniecisko pielietojumu .}}}}}}}}}}}}}}}}}}} pakāpe} pakāpe omulikācija {
1. sagatavošanas metodes ietekme uz aktivizētā alumīnija oksīda aktivitāti
Aktivizētā alumīnija oksīda sagatavošanas metode tieši ietekmē tā specifisko virsmas laukumu, poru struktūru un virsmas ķīmiskās īpašības, tādējādi nosakot tā aktīvo stāvokli . Parastās sagatavošanas metodes ietver:
(1) Sol-gel metode
This method hydrolyzes aluminum salts (such as aluminum nitrate, aluminum isopropoxide) to form a sol, which is then gelled, dried and calcined to obtain -Al₂O₃. Activated alumina prepared by the sol-gel method usually has a high specific surface area (300–500 m²/g) and a controllable pore size distribution, which is suitable for high-activity catalyst pārvadātāji .
(2) nokrišņu metode
Alumīnija hidroksīds tiek izgulsnēts, pielāgojot alumīnija sāls šķīduma pH vērtību, un pēc tam aktivizētu alumīnija oksīdu iegūst, mazgājot, žāvējot un kalcējot ., galveno kontroles parametri, kas saistīti ar nokrišņu metodi, ietver nogulsnes un amonjaku, NaOH utt. .), pH vērtības un AG. Laiks .}}}}, kas ir palielināts, un AG. Alumīnija oksīda . virsmas skābums
(3) Hidrotermiskā metode
Augstā temperatūrā un augstspiediena hidrotermiskos apstākļos alumīnija prekursorus (piemēram, boehmite) var pārveidot par augstas kristalinitātes -al₂o₃ . Alumīnija oksīdam, kas sagatavots ar šo metodi, ir augsta termiskā stabilitāte un regulāra poru struktūra, un tas ir piemērots augstas temperatūras katalītiskās reakcijas .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}, kas ir.} {
Aktivizētam alumīnija oksīdam, kas iegūts ar dažādām sagatavošanas metodēm, ir būtiskas atšķirības specifiskā virsmas laukumā, poru struktūrā un virsmas hidroksilciešā, kas savukārt ietekmē tā adsorbciju un katalītisko veiktspēju .
2. siltuma apstrādes apstākļu ietekme uz aktīvo stāvokli
Siltuma apstrāde (kalcinēšana) ir galvenais solis aktivizētā alumīnija oksīda struktūras regulēšanā, kas galvenokārt ietekmē tā kristāla formu, specifisko virsmas laukumu un virsmas skābumu .
(1) Kalcinēšanas temperatūra
• Zemas temperatūras kalcinēšana (300–500 grāds): -al₂o₃ veidošanās ar augstu specifisku virsmas laukumu, bagātīgas virsmas hidroksilgrupas, piemērotas adsorbcijas un zemas temperatūras katalīzei .
• Vidējas temperatūras kalcinēšana (500–800 grāds): noņemta hidroksilgrupu daļa, specifiskais virsmas laukums nedaudz samazinās, bet skābums un termiskā stabilitāte ir uzlabota, piemērota katalītiskām reakcijām, piemēram
• High temperature calcination (>1000 grāds): -al₂o₃ pakāpeniski pārveidojas par θ -al₂o₃ un -al₂o₃ ar zemu specifisko virsmas laukumu, un aktivitāte ir ievērojami samazināta .
(2) Kalcinēšanas atmosfēra
• Gaisa kalcēšana: veicina virsmas hidroksilgrupu aizturi, kas piemērota lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta virsmas aktivitāte .
• Kalcinēšana inertā atmosfērā (N₂, AR): samazina virsmas oksidāciju un ir piemērota virsmas skābuma kontrolei .
• Kalcinēšana atmosfēras samazināšanā (H₂): var veidot zemu valodu alumīnija sugas, ietekmējot katalītisko veiktspēju .
3. virsmas īpašību ietekme uz aktivitāti
(1) Īpašais virsmas laukums un poru struktūra
• High specific surface area (>200 m²/g) nodrošina aktīvākas vietnes, uzlabojot adsorbciju un katalītisko efektivitāti {.
• Atbilstošs poru lielums (2–50 nm) atvieglo reaģentu difūziju un izvairās no poru aizsprostojuma .
(2) Virsmas skābums
Aktivizētā alumīnija oksīda virsmas skābums ietver Lewis Acid (koordinētu nepiesātinātu al³⁺) un Brønsted skābi (virsmas hidroksilgrupa):
• Lūisa skābe: veicina olefīna polimerizāciju, izomerizāciju un citas reakcijas .
• Brønsted skābe: piemērota protonu katalītiskām reakcijām, piemēram, hidrolīze un esterifikācija .
Virsmas skābuma sadalījumu var optimizēt, pielāgojot sagatavošanas metodi un dopinga modifikāciju (piemēram, ieviešot sio₂, f⁻ utt. .) .
4. piemaisījumu dopinga ietekme
Daži piemaisījumi var ievērojami mainīt aktivizētā alumīnija oksīda katalītisko veiktspēju:
• Piemaisījumu veicināšana (piemēram, Fe, Ni, Co): var darboties kā aktīvi centri, lai uzlabotu redox veiktspēju .
• Saindēšanās piemaisījumi (piemēram, Na⁺, K⁺): neitralizējiet virsmas skābumu un samazina katalītisko aktivitāti .
• Strukturālo stabilizatoru (piemēram, la₂o₃, sio₂): uzlabot termisko stabilitāti un novērst augstu temperatūras saķepināšanu .
5. Hidratācijas stāvokļa ietekme
Aktivizētais alumīnija oksīds satur lielu skaitu hidroksilgrupu (-OH) uz tā virsmas, un tā hidratācijas stāvoklis ietekmē tā adsorbciju un katalītisko izturēšanos:
• Mērena hidratācija (3–10% h₂o): uzturēt virsmas hidroksilgrupas, uzlabot hidrofilitāti un katalītisko aktivitāti .
• Pārmērīga dehidratācija: noved pie virsmas hidroksilgrupu samazināšanās un samazina darbību .
• Pārmērīga hidratācija: var bloķēt poras un ietekmēt reaģentu difūziju .
6. uzglabāšanas apstākļu ietekme
Aktivizēts alumīnija oksīds var samazināt tā darbību uzglabāšanas laikā mitruma absorbcijas vai co₂ adsorbcijas . tāpēc, ka tas jāuzglabā sausā inertā vai pasivējam uz virsmas, lai uzlabotu stabilitāti .
Aktīvais stāvoklisAktivizēts alumīnija oksīdsietekmē daudzi faktori, ieskaitot sagatavošanas metodi, termiskās apstrādes apstākļus, virsmas īpašības, piemaisījumu dopinga un hidratācijas stāvokli ., optimizējot šos faktorus, var pielāgot tā specifisko virsmas laukumu, poru struktūru un virsmas skābumu, tādējādi uzlabojot tā pielietojuma veiktspēju katalīzē, adsorbcijā un citos laukos .