W polach współczesnego przemysłu chemicznego, energii i ochrony środowiska katalizatory są kluczem do skutecznego postępowania wielu podstawowych reakcji . w celu osiągnięcia optymalnej wydajności, katalizatory często opierają się na ważnym komponencie - nośnik . aluminium aluminiarne stały się jednym z najczęściej używanych nośników katalizatorowych.
一 . Charakterystyka tlenku glinuNośnik katalizatora
Powodem, dla którego tlenek glinu jest idealnym nośnikiem katalizatora, jest głównie spowodowany następującymi cechami:
(1) Wysoka powierzchnia właściwa i porowata struktura
• Nosiciele glinu zwykle mają wysoką powierzchnię właściwą 200-400 m²/g, które mogą zapewnić obfite aktywne miejsca .
• Jego porowata struktura (rozmiar porów 2-50 nm) sprzyja dyfuzji reagentów i desorpcji produktów, poprawiając wydajność katalityczną .
(2) Doskonała stabilność termiczna
• Temperatura topnienia glinu jest tak wysoka jak 2050 stopni i nadal może zachować stabilność strukturalną w reakcjach o wysokiej temperaturze (takich jak pękanie ropy naftowej i obróbka wydechu samochodowego) .
• Jego zdolność anty-rozdzielczości można dodatkowo ulepszyć poprzez doping (takie jak LA, SI itp. .) .
(3) regulowana kwasowość
• Istnieją miejsca kwasu Lewisa (al³⁺) i kwas Bronsted (-OH) na powierzchni tlenku glinu, a kwasowość można dostosować poprzez modyfikację (takie jak fluorowanie, siarczanie), aby zaspokoić potrzeby różnych reakcji katalitycznych .
(4) bezwładność chemiczna i wytrzymałość mechaniczna
• W większości warunków reakcji glina nie reaguje z reagentami ani produktami, zapewniając czystość procesu katalitycznego .
• Jego wysoka wytrzymałość mechaniczna (zwłaszcza -al₂o₃) jest odpowiednia do reaktorów przemysłowych, takich jak stałe łóżka i złoża fluidalne .
2. Główne typy obsługi glinu
Według różnych struktur krystalicznych nosiciele tlenku glinu można podzielić na:
Typ |
Krystaliczna postać |
Cechy |
Typowe zastosowania |
-Glin₂O₃ |
Sześcienne spinel |
Wysoka powierzchnia właściwa, umiarkowanie kwaśna |
Uwodornienie ropy naftowej, kataliza wydechów samochodowych |
θ-al₂O₃ |
Monokliniczny |
Stan przejściowy, stabilność termiczna jest lepsza niż typ |
Desulfuryzacja w wysokiej temperaturze i reformowanie |
-Glin₂O₃ |
Sześciokąt |
Niska powierzchnia właściwa, ultra wysoka wytrzymałość mechaniczna |
Kataliza w wysokiej temperaturze |
Mezoporowaty Glin₂O₃ |
Amorficzny |
Rozmiar porów, kontrolowana struktura porów |
Reakcje makrocząsteczkowe |
3. Podstawowe aplikacje przewoźników aluminiowych
(1) Petrochemicals
• Katalityczne pękanie (FCC): -al₂o₃ załadowane zeolite (takie jak sito molekularne typu Y) w celu przekształcenia ciężkiego oleju na benzynę i olej napędowy .
• Hydrotreating (HDS/HDN): Używany do odsiarczania oleju (taki jak MO-CO/Al₂o₃) i denitryfikacja, aby spełnić czyste standardy paliwa .
(2) Kataliza środowiska
• Oczyszczanie wydechu samochodowego: w trójstronnym katalizatorze (TWC), -al₂o₃ ładuje PT, PD i RH do konwersji CO i NOX na CO₂ i N₂ .
• Degradacja LZO: Katalityczne utlenianie zanieczyszczeń, takich jak benzen i formaldehyd w przetwarzaniu odpadów przemysłowych .
(3) Nowa energia i drobne chemikalia
• Ogniwa paliwowe: jako nośnik katalizatora PT/C, popraw wydajność reakcji redukcji tlenu (ORR) .
• Syntetyczny amoniak/metanol: nośnik rdzenia katalizatorów, takich jak Fe/Al₂o₃, Cu/ZnO/Al₂o₃, Etc .
ChociażAlumina CatalystPrzewoźnicy nie uczestniczą bezpośrednio w reakcji, są niezbędnymi „fundamentami” współczesnego przemysłu katalitycznego . z rozwojem nanotechnologii i materiałów obliczeniowych, nosiciele glinu będą ewoluować w kierunku wysokiej aktywności, długiego życia i inteligencji w przyszłości, co stanowi kluczowe poparcie dla strategicznych potrzeb i czystej energii i czystej energii i czystej energii.