Aktywowany tlenek glinujest niemożliwym do stechiometrycznym tlenku glinu (al₂o₃ · nh₂o) o wysokiej powierzchni właściwej i obfitej powierzchni grupy hydroksylowe . Jego główna postać kryształów jest szeroko stosowana w ochronie petrochemicznej, petrochemicznej, genowej i katalicznej i katalizującej i katalicznej i katalizowaniu i katalizowaniu i katalizowaniu i katalizowaniu. Pola . Jednak na jego stan aktywny wpływa wiele czynników, takich jak proces przygotowania, warunki obróbki cieplnej, kwasowość powierzchni, zawartość zanieczyszczeń i stopień nawodnienia . Dlatego głębokie zrozumienie wpływu tych czynników na wydajność aktywowanej tlenu ma duże znaczenie dla zoptymalizowania jego zastosowania przemysłowego.}}}}}
1. Wpływ metody przygotowania na aktywność aktywowanej tlenku glinu
Metoda przygotowania aktywowanego tlenku glinu bezpośrednio wpływa na jego powierzchnię właściwą, strukturę porów i właściwości chemiczne powierzchniowe, określając w ten sposób jego stan aktywny . wspólne metody przygotowania obejmują:
(1) Metoda zol-żel
Ta metoda hydrolizuje sole aluminiowe (takie jak azotan glinu, izopropotlenk glinu), tworząc sol, który jest następnie złożony, suszony i kalcynowany w celu uzyskania-al₂o₃ . Aluminiana aluminiowa przygotowana przez metodę gel z solą zwykle ma wysoką powierzchnię specyficzną (300–500 m²/g) i kontrolną rozmieszczenie poru, która jest dodatkowa do wysokiej aktywności. przewoźnicy .
(2) Metoda opadów
Wodorotlenek glinu jest wytrącany przez dostosowanie wartości pH roztworu soli aluminiowej, a następnie aktywowany glina otrzymuje się przez mycie, suszenie i kalcynowanie . kluczowe parametry kontrolne metody wytrącania metody wytrącania się (amoniak, NaOH itp. .), wartość pH i starzenie się. Optymizacja o wartości powierzchniowej może zwiększyć powierzchnię powierzchniową. i kwasowość powierzchni glinu .
(3) Metoda hydrotermalna
W warunkach hydrotermalnych o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu, aluminiowe prekursory (takie jak boehmite) można przekształcić w wysoką krystaliczność -al₂o₃ . Alumina przygotowana przez tę metodę ma wysoką stabilność termiczną i regularną strukturę porów, i jest odpowiedni dla reakcji katalitycznych o wysokiej temperaturze .}}}}}
Aktywowany tlenek glinu uzyskany różnymi metodami przygotowania mają znaczące różnice w powierzchni właściwej, strukturze porów i zawartości hydroksylowej powierzchni, co z kolei wpływa na jego adsorpcję i wydajność katalityczną .
2. Wpływ warunków obróbki cieplnej na stan aktywny
Obróbka cieplna (kalcynacja) jest kluczowym krokiem w regulacji struktury aktywowanego tlenku glinu, który wpływa głównie na jego kryształową postać, powierzchnię właściwą i kwasowość powierzchni .
(1) Temperatura kalcynacji
• Kalcynacja w niskiej temperaturze (300–500 stopni): tworzenie -al₂o₃ o wysokiej powierzchni właściwej, bogate grupy hydroksylowe powierzchniowe, odpowiednie do adsorpcji i katalizy w niskiej temperaturze .
• Kalcynacja średniej temperatury (500–800 stopni): część grup hydroksylowych jest usuwana, powierzchnia właściwa nieznacznie zmniejsza się, ale ulepszona kwasowość i stabilność termiczna są odpowiednie do reakcji katalitycznych, takich jak pękanie ropy naftowej .
• High temperature calcination (>1000 stopni): -al₂o₃ stopniowo przekształca się w θ -al₂o₃ i -al₂o₃ o niskiej powierzchni właściwej, a aktywność jest znacznie zmniejszona .
(2) atmosfera kalcynacji
• Kalcynacja powietrza: promuje zatrzymanie powierzchniowych grup hydroksylowych, odpowiednich do zastosowań wymagających wysokiej aktywności powierzchniowej .
• Kallilacja w obojętnej atmosferze (N₂, AR): Zmniejsza utlenianie powierzchni i jest odpowiednie do kontrolowania kwasowości powierzchniowej .
• Kalcynacja w zmniejszaniu atmosfery (H₂): może tworzyć niskie gatunki aluminium, wpływając na wydajność katalityczną .
3. Wpływ właściwości powierzchni na aktywność
(1) powierzchnia właściwa i struktura porów
• High specific surface area (>200 m²/g) zapewnia bardziej aktywne miejsca, poprawiając adsorpcję i wydajność katalityczną .
• Odpowiedni rozmiar porów (2–50 nm) ułatwia dyfuzję reagentów i unika blokady porów .
(2) Kwasowość powierzchniowa
Kwasowość powierzchniowa aktywowanego tlenku glinu obejmuje kwas Lewisa (skoordynowany nienasycony al³⁺) i kwas Brønsted (powierzchniowy hydroksyl):
• Lewis kwas: promuje polimeryzację olefiny, izomeryzację i inne reakcje .
• Kwas Brønsted: odpowiednie do reakcji katalitycznych protonowych, takich jak hydroliza i estryfikacja .
Rozkład kwasowości powierzchniowej można zoptymalizować, dostosowując metodę przygotowania i modyfikację domieszkowania (takie jak wprowadzenie SiO₂, F⁻ itp..) .
4. Efekt dopingowania zanieczyszczeń
Pewne zanieczyszczenia mogą znacząco zmienić wydajność katalityczną aktywowanego tlenku glinu:
• Promowanie zanieczyszczeń (takich jak Fe, Ni, CO): mogą działać jako aktywne centra w celu zwiększenia wydajności redoks .
• Zatrucie zanieczyszczeń (takich jak Na⁺, K⁺): neutralizuj kwasowość powierzchniową i zmniejsz aktywność katalityczną .
• Stabilizatory strukturalne (takie jak La₂o₃, Sio₂): Popraw stabilność termiczną i zapobiegaj spiekaniu wysokiej temperatury .
5. Efekt stanu nawodnienia
Aktywowany tlenek glinu zawiera dużą liczbę grup hydroksylowych (-OH) na jego powierzchni, a jego stan nawodnienia wpływa na jego adsorpcję i zachowanie katalityczne:
• Umiarkowane nawodnienie (3–10% H₂O): Utrzymuj powierzchniowe grupy hydroksylowe, popraw hydrofilowość i aktywność katalityczną .
• Nadmierne odwodnienie: prowadzi do zmniejszenia powierzchniowych grup hydroksylowych i zmniejsza aktywność .
• Nadmierne nawodnienie: Może blokować pory i wpływać na dyfuzję reagentów .
6. Wpływ warunków przechowywania
Aktywowany tlenek glinu może zmniejszyć swoją aktywność podczas przechowywania z powodu absorpcji wilgoci lub adsorpcji co₂ . Dlatego musi być przechowywana w suchym środowisku obojętnym lub pasywnie na powierzchni, aby poprawić stabilność .
Aktywny stanaktywowany tlenek glinuWpływa to wiele czynników, w tym metoda przygotowania, warunki obróbki cieplnej, właściwości powierzchni, stan domieszkowania i nawodnienia . poprzez optymalizację tych czynników, jego powierzchni właściwy, struktura porów i kwasowość powierzchni można dostosować, poprawiając w ten sposób wydajność jego zastosowania w katalizie, adsorpcji i innych pól .}