Aktywowany tlenek glinujest najważniejszą formą katalizatora glinu w przemyśle, zwykle odnoszącym się do -al₂o₃ lub η -al₂o₃ o określonej powierzchni między 150-400 m²/g . w porównaniu ze zwykłą tlenkiem, a zatem Alumina Alumina ma większą powierzchnię, bogatą strukturę porów powierzchni, a zatem pokazując lepszą katalityczną wydajność}.}.}} aplikacja przemysłowa w aplikacji przemysłowej w in. Aktywacja tlenu z lat 40. stała się niezbędnym materiałem katalitycznym we współczesnym przemyśle chemicznym i jest szeroko stosowany w ważnych procesach przemysłowych, takich jak pękanie katalityczne, hydrodoarczanie i oczyszczanie wydechu motoryzacyjnego .
Charakterystyka strukturalna aktywowanego tlenku glinu
Katalityczna wydajność aktywowanego tlenku glinu jest ściśle związana z jego charakterystyką strukturalną:
1. Kwasowość powierzchniowa: miejsca kwasu Lewis (skoordynowane nienasycone Al³⁺) i Brønsted kwasowe miejsca (powierzchniowe grupy hydroksylowe) istnieją jednocześnie, a wytrzymałość kwasu i ilość kwasu można dostosować w warunkach przygotowania .}
2. Struktura porów: Ma strukturę mezoporowatą (2-50 nm), która sprzyja rozpowszechnianiu reakcji . Rozkład wielkości porów można regulować metodą przygotowania .
3. stabilność termiczna: Może zachować stabilność strukturalną w zakresie 500-800 i jest odpowiedni dla większości katalitycznych warunków reakcji .
4. Grupy hydroksylowe powierzchni: obfite grupy hydroksylowe powierzchni mogą uczestniczyć w różnych reakcjach katalitycznych i są również aktywnymi miejscami do modyfikacji .
Katalityczny mechanizm aktywowanego tlenku glinu
Kwasowy mechanizm katalityczny
Kwaśne miejsca na powierzchni aktywowanego tlenku glinu mogą katalizować różne reakcje:
1. Reakcja odwodnienia: Cząsteczki alkoholu są protonowane w kwasowych miejscach, tym samym eliminując cząsteczki wody w celu utworzenia olefin .
2. Reakcja pękania: W mechanizmie kationu węgla duże węglowodory molekularne ulegają rozszczepieniu .
3. Reakcja izomeryzacji: Gorangencja szkieletu molekularnego osiąga się za pośrednictwem kationów węglowych .
Mechanizm katalityczny redoks
Po załadowaniu metali przejściowych, aktywowany tlenek glinu może być stosowany jako katalizator redoks:
1. Zapewnij zdyspergowane strony zakotwiczenia aktywnego środkowego
2. Modluj stan elektroniczny poprzez interakcję z pomocy metalowej
3. stabilizuj wysoce rozproszone metalowe nanocząstki
Synergistyczny mechanizm katalityczny
W katalizatorach kompozytowych aktywowany tlenek glinu może wywoływać synergistyczne efekty z innymi składnikami:
1. Synergia między kwaśnymi miejscami a centrami metalowymi
2. Synergia między różnymi kwaśnymi stronami
3. Synergia między efektem ograniczenia porów a aktywnymi stronami
Katalityczne zastosowanie aktywowanego tlenku glinu
Pole rafinacji ropy naftowej
1. Katalityczne pękanie: jako główny aktywny komponent lub nośnik promuj pękanie ciężkiego oleju
2. Hydrotreating: jako nośnik katalizatorów uwodornienia, takich jak Co-Mo i Ni-MO
3. Izomeryzacja: Proces izomeryzacji stosowany do poprawy oktanowej liczby benzyny
Pole ochrony środowiska
1. Oczyszczenie wydechu samochodowego: jako szlachetny nośnik metalu w trójstronnych katalizatorach
2. Organiczny przetwarzanie gazu odpadowego: spalanie katalityczne w celu wyeliminowania LZO
3. Oczyszczanie ścieków: katalityczne mokre utlenianie w celu degradacji zanieczyszczeń organicznych
Drobne pole branży chemicznej
1. odwodnienie alkoholu do olefin
2. Reakcja estryfikacyjna
3. reakcja alkilowania
Modyfikacja aktywowanego tlenku glinu
Modyfikacja kwasu
1. Modyfikacja halogenowa: Wprowadź F, Cl itp. ., aby zwiększyć kwasowość Lewis
2. Siarczan: tworzyć super kwasowe miejsca
3. Heteroatom Doping: Wprowadź B, P, ETC ., aby dostosować kwasowość
Modyfikacja strukturalna
1. Regulacja struktury mezoporowatej
2. Hierarchiczna konstrukcja kanału
3. Kontrola morfologii
Modyfikacja złożona
1. kompozyt z siatkami molekularnymi
2. kompozyt z innymi tlenkami
3. kompozyt z materiałami węglowymi
Jako wydajny i ekonomiczny materiał katalityczny,aktywowany tlenek glinuOdgrywa niezastąpioną rolę we współczesnym przemyśle chemicznym . Wraz z postępem technologii przygotowawczej i opracowywaniem metod charakteryzacji, zrozumienie katalitycznego efektu aktywowanego tlenu tlenku aktywowanego będzie się pogłębić w zakresie zastosowania w zakresie fieldów i tworzyć większe wkłady chemii zielonej do zielonej chemicznej i zrównoważony rozwój .