Jak poprawić zdolność adsorpcyjną aktywowanego tlenku glinu?

Aktywowany tlenek glinustał się ważnym nośnikiem adsorbentu i katalizatora ze względu na jego wysoką powierzchnię właściwą, dobrą stabilność termiczną i stabilność chemiczna . Jednak na jego zdolność adsorpcji ma wiele czynników, takich jak powierzchnia właściwa, struktura porów, właściwości chemiczne powierzchniowe itp. wartość .

1. powierzchnia właściwa

Im większy obszar powierzchni właściwy, tym więcej miejsc adsorpcji i silniejsza pojemność adsorpcji . powierzchnia właściwa jest zwykle zwiększana poprzez kontrolowanie temperatury kalcynacji, wyboru prekursora itp..

2. Struktura porów

• Rozkład wielkości porów: Mikropory są odpowiednie do adsorpcji małych cząsteczek, a mezopory sprzyjają adsorpcji dużej cząsteczki .

• Porowatość: Wysoka porowatość może zwiększyć zdolność adsorpcji, ale należy wziąć pod uwagę wytrzymałość mechaniczną .

3. Właściwości chemiczne powierzchni

• Zawartość hydroksylowa: wpływa na polaryzację powierzchni i selektywność adsorpcji .

• Miejsca kwaśne/podstawowe: można je modyfikować i dostosować w celu poprawy zdolności adsorpcji określonych substancji .

4. zanieczyszczenia i krystaliczna forma

Zanieczyszczenia mogą blokować pory i zmniejszyć wydajność adsorpcji; -Al₂o₃ ma silniejszą pojemność adsorpcji niż -al₂o₃ .

1. optymalizuj proces przygotowania

• Wybierz odpowiednie prekursory: takie jak pseudo-boehmite, żel aluminiowy itp. ., które wpływają na strukturę porów i powierzchnię specyficzną produktu końcowego .

• Kontroluj temperaturę kalcynacji: zbyt wysoka temperatura może prowadzić do spiekania i zmniejszyć powierzchnię właściwą .

• Dostosuj warunki opadów/starzenia: Wpływ na rozmiar ziarna i rozkład porów .

2. Modyfikacja powierzchni

• Obróbka kwasu/zasady: obróbka HCL, HNO₃ lub NaOH może zwiększyć powierzchniowe grupy hydroksylowe i poprawić aktywność adsorpcji .

• Obciążenie aktywne komponenty: takie jak impregnacja jonów metali, takich jak Ag⁺ i Cu²⁺ w celu zwiększenia adsorpcji określonych zanieczyszczeń .

• Modyfikacja organosilanowa: Popraw hydrofobowość i jest odpowiednia do adsorpcji materii organicznej .

3. reguluj strukturę porów

• Metoda szablonu: Użyj środków powierzchniowo czynnych lub szablonów polimerowych, aby przygotować uporządkowaną mezoporowatą tlenek glinu .

• Obróbka hydrotermalna: Popraw łączność porów i popraw kinetyka adsorpcji .

4. optymalizuj warunki użycia

• Dostosuj wartość pH: Wpływ na ładunek powierzchniowy, na przykład podczas adsorbowania jonów fluoru, pH=5-7 jest najlepszy .

• Popraw wydajność kontaktu: Zastosuj reaktor złoża fluidalnego lub stałego złoża, aby poprawić transfer masy .

• Metoda regeneracji: Pieczenie w wysokiej temperaturze lub mycie kwasu może przywrócić pojemność adsorpcji i wydłużyć żywotność usług .

• Oczyszczanie wody: zmodyfikowaneaktywowany tlenek glinumoże skutecznie usuwać szkodliwe jony, takie jak fluor i arsen z wody .

• Suszenie gazu: dostosowując rozmiar porów, selektywność adsorpcji H₂O i CO₂ można poprawić .

• Nośnik katalizatora: powierzchnia wysokiej powierzchni i kwasowe miejsca pomagają poprawić aktywność katalityczną .