Allumina attivataè un'allumina non -stoichiometrica (al₂o₃ · nh₂o) con una superficie specifica alta e abbondanti gruppi idrossilici di superficie . La sua forma di cristallo principale è -al₂o₃. a causa della sua eccellente adsorbimento, attività catalitica e stabilità termica, è ampiamente usata in petochimico, a causa di una protezione del gasotto Campi portanti . Tuttavia, il suo stato attivo è influenzato da molti fattori, come il processo di preparazione, le condizioni di trattamento termico, l'acidità superficiale, il contenuto di impurità e il grado di idratazione . Pertanto, una profonda comprensione dell'impatto di questi fattori sulle prestazioni dell'alumina attivata è di grande significato per ottimizzare la sua applicazione industriale .
1. Effetto del metodo di preparazione sull'attività dell'allumina attivata
Il metodo di preparazione dell'allumina attivata influisce direttamente sulla sua superficie specifica, struttura dei pori e proprietà chimiche di superficie, determinando così il suo stato attivo . i metodi di preparazione comuni includono:
(1) Metodo sol-gel
Questo metodo idrolizza i sali di alluminio (come nitrato di alluminio, isopropossido di alluminio) per formare un sol, che viene quindi gelificato, essiccato e calcolato per ottenere -al₂o₃ . Allumina Activated preparata per il metodo di alumina aluminata per il sollievo, che è in una superficie di alumi, che è adattabile a una superficie aluminata, che è adattabile a una superficie aluminata per il sollievo, che è in una superficie aluminata, che è adattabile a una superficie di alumi, che è adatta a una superficie di controllo, che è adattabile a una superficie di alumi, che è adattabile a una superficie di controllo, che è adattabile a una superficie di alumi, che è adattabile a una superficie di controllo, che è adatta a una superficie di controllo attivo, che è adatta a una superficie alumi-attiva di alumina attivata da alumina attivata da alumina attivata da soldati. Catalyst Carriers .
(2) Metodo di precipitazione
L'idrossido di alluminio viene precipitato regolando il valore del pH della soluzione di sale in alluminio, quindi l'allumina attivata viene ottenuta mediante lavaggio, asciugatura e calcolando . i parametri di controllo chiave del metodo di precipitazione includono il precipitante (ammoniaca, naoh, ecc. e acidità di superficie di allumina .
(3) Metodo idrotermico
In condizioni idrotermiche ad alta temperatura e ad alta pressione, i precursori di alluminio (come Boehmite) possono essere convertiti in ad alta cristallinità -al₂o₃ . L'allumina preparata con questo metodo ha un'alta stabilità termica e una struttura dei pori regolari ed è adatta a reazioni catalitiche ad alta temperatura .
L'allumina attivata ottenuta con diversi metodi di preparazione ha differenze significative nella superficie specifica, nella struttura dei pori e nel contenuto di idrossile di superficie, che a sua volta influenza il suo adsorbimento e le prestazioni catalitiche .
2. effetto delle condizioni di trattamento termico sullo stato attivo
Il trattamento termico (calcinazione) è una fase chiave per regolare la struttura dell'allumina attivata, che influisce principalmente sulla sua forma di cristallo, area superficiale specifica e acidità superficiale .
(1) Temperatura di calcinazione
• Calcinazione a bassa temperatura (300–500 gradi): formazione di -al₂o₃ con superficie specifica elevata, ricchi gruppi idrossilici di superficie, adatti per l'adsorbimento e la catalisi a bassa temperatura .
• Calcinazione a temperatura media (500–800 gradi): parte dei gruppi idrossilici viene rimossa, la superficie specifica diminuisce leggermente, ma l'acidità e la stabilità termica sono migliorate, adatte per reazioni catalitiche come il cracking del petrolio .
• High temperature calcination (>1000 gradi): -al₂o₃ si trasforma gradualmente in θ -al₂o₃ e -al₂o₃ con superficie specifica bassa e l'attività è significativamente ridotta .
(2) Atmosfera di calcinazione
• Calcinazione dell'aria: promuove la ritenzione di gruppi idrossilici di superficie, adatti per applicazioni che richiedono un'elevata attività di superficie .
• Calcinazione nell'atmosfera inerta (N₂, AR): riduce l'ossidazione della superficie ed è adatto per il controllo dell'acidità superficiale .
• calcinazione nell'atmosfera riducente (H₂): può formare specie di alluminio a basso valore, che colpiscono la performance catalitica .
3. effetto delle proprietà della superficie sull'attività
(1) Area superficiale specifica e struttura dei pori
• High specific surface area (>200 m²/g) fornisce siti più attivi, migliorando l'adsorbimento e l'efficienza catalitica .
• La dimensione dei pori appropriata (2-50 nm) facilita la diffusione dei reagenti ed evita il blocco dei pori .
(2) acidità superficiale
L'acidità superficiale dell'allumina attivata comprende acido Lewis (al³⁺ coordinato insaturo) e acido Brønsted (idrossile superficiale):
• Acido Lewis: promuove la polimerizzazione olefina, l'isomerizzazione e altre reazioni .
• Acido Brønsted: adatto a reazioni catalitiche protoniche come idrolisi ed esterificazione .
La distribuzione dell'acidità di superficie può essere ottimizzata regolando il metodo di preparazione e la modifica del doping (come l'introduzione di siO₂, f⁻, ecc. .) .
4. effetto del doping di impurità
Alcune impurità possono cambiare significativamente le prestazioni catalitiche dell'allumina attivata:
• Promuovere impurità (come Fe, Ni, CO): può fungere da centri attivi per migliorare le prestazioni redox .
• Impurità di avvelenamento (come Na⁺, K⁺): neutralizzare l'acidità superficiale e ridurre l'attività catalitica .
• Stabilizzatori strutturali (come La₂o₃, Sio₂): migliorare la stabilità termica e prevenire la sinterizzazione ad alta temperatura .
5. effetto dello stato di idratazione
L'allumina attivata contiene un gran numero di gruppi idrossilici (-OH) sulla sua superficie e il suo stato di idratazione influisce sul suo adsorbimento e comportamento catalitico:
• Idratazione moderata (3-10% H₂O): mantenere i gruppi idrossilici di superficie, migliorare l'idrofilia e l'attività catalitica .
• Eccessiva disidratazione: porta a una diminuzione dei gruppi idrossilici di superficie e riduce l'attività .
• Idratazione eccessiva: può bloccare i pori e influenzare la diffusione dei reagenti .
6. Influenza delle condizioni di archiviazione
L'allumina attivata può ridurre la sua attività durante lo stoccaggio a causa dell'assorbimento dell'umidità o dell'adsorbimento di co₂ . Pertanto, deve essere archiviato in un ambiente inerte secco o passivata in superficie per migliorare la stabilità .
Lo stato attivo diallumina attivataè influenzato da molti fattori, tra cui il metodo di preparazione, le condizioni di trattamento termico, le proprietà della superficie, il doping di impurità e lo stato di idratazione . ottimizzando questi fattori, la sua superficie specifica, la struttura dei pori e l'acidità superficiale possono essere regolati, migliorando così le prestazioni dell'applicazione in catalisi, adsorbimento e altri campi .}}