W rodzinie minerałów wodorotlenkowych aluminiowych,Pseudoboehmite a boehmite są dwiema popularnymi fazami, które są podobne w składzie chemicznym, ale mają znaczące różnice w strukturze i właściwościach . Oba materiały są szeroko stosowane w katalizie przemysłowej, materiałach adsorpcyjnych i przygotowaniu ceramicznym . Ten artykuł będzie przede wszystkim omówił różnice między pseudoboehmite i boehmite pod względem właściwości, preparatów i aplikacji {
Podstawowe pojęcia i skład chemiczny
Zarówno pseudoboehmite, jak i boehmite są aluminiowymi tlenkami wodorotlenku, a ich wzór chemiczny można wyrazić jako Alo (OH), ale ich krystaliczność i kolejność strukturalna są różne .
• Boehmite: Jest to dobrze krystalizowany aluminiowy tlenek wodorotlenku, należy do systemu kryształu ortorhombowego i ma wyraźną strukturę krystaliczną .
• Pseudoboehmite: Jest to prekursor lub metastabilna forma Boehmite, z niższą krystalicznością i większą liczbą defektów strukturalnych, i zawiera więcej grup strukturalnych i hydroksylowych .
Chociaż formuła chemiczna jest taka sama, pseudoboehmite zwykle zawiera więcej zaadsorbowanej wody i wody strukturalnej .
Porównanie właściwości fizycznych i chemicznych
nieruchomość |
Boehmite) |
Pseudoboehmite |
Krystaliczność |
Wysoka krystaliczność |
Niska krystaliczność, częściowo nieuporządkowana |
Powierzchnia właściwa (m²/g) |
Stosunkowo niski (10-50) |
Wyżej (100-400) |
Objętość porów (cm³/g) |
Mniejszy |
Większy |
Stabilność termiczna |
Wyższy |
Niższy (ogrzewanie łatwo przekształca się w Boehmite) |
Gęstość hydroksylowa powierzchniowa |
Niżej |
Wyższy |
Punkt izoelektryczny (pH) |
~9.0 |
~8.0 |
Różnice w metodach przygotowania
Przygotowanie Boehmite
Boehmite jest zwykle wytwarzany następującymi metodami:
1. Hydroliza soli aluminiowych (takich jak Al (NO3) 3) w warunkach pH prawie neutralnych
2. High-temperature hydrothermal treatment (>100 stopni)
3. Proces rozpuszczania aluminium w roztworze wodnym w wysokiej temperaturze
4. Produkty wietrzenia boksytu w naturalnych warunkach
Przygotowanie pseudo-boehmite
Warunki przygotowania pseudo-boehmitu są stosunkowo łagodne:
1. Szybkie opady soli aluminiowych w warunkach kwaśnych (pH ~ 4)
2. Proces starzenia się o niskiej temperaturze (25-80 stopień)
3. Kontrola stężenia soli aluminiowej i szybkości opadów
4. Dodanie szablonu organicznego lub środka kierowania struktury
Relacja fazowa
Istnieje związek wzajemnej transformacji między pseudo-boehmite a boehmite:
• Pseudo-boehmite → boehmite:
o Through heat treatment (>100 stopni)
o Długoterminowe starzenie się
o Warunki hydrotermalne promują krystalizację
• Boehmite → pseudo-boehmite:
o Częściowe rozpuszczanie w silnych warunkach kwasowych
o Mechaniczne szlifowanie prowadzi do zaburzenia strukturalnego
o Specjalne leczenie wprowadza wady strukturalne
Oba będą dalej odwodnić i przekształcić w -al2o3 w zakresie około 300-500 stopnia .
Porównanie pól aplikacyjnych
1. Zastosowanie Boehmite
• Surowiec do przygotowywania tlenku glinu o wysokiej czystości
• Additive do materiałów ceramicznych
• Nośnik katalizatora (po kalcynacji)
• wypełniacz materiału opóźniającego płomień
2. Zastosowanie pseudo-boehmite
• Petrochemiczny nośnik katalizatora (taki jak katalizator uwodornienia)
• Adsorbent and Desiccant
• prekursor do przygotowywania tlenku glinu o dużej powierzchni właściwej
• Źródło aluminiowe do przygotowywania sit molekularnych
• Dodatek do powłoki i materiału kompozytowego
Pseudoboehmitejest szerzej stosowany w dziedzinie katalizy ze względu na jego wyższą powierzchnię właściwą i aktywność powierzchniową . Chociaż pseudoboehmite i boehmite mają podobne składy chemiczne, istnieją znaczące różnice w porządku strukturalnym, właściwości fizyczne i chemiczne, a obszary zastosowania .} ma wyższą powierzchnię specyficzną i jest odpowiednio dla właściwości fizycznych i zastosowania. materiał adsorpcyjny; Podczas gdy boehmite ma wysoką krystaliczność i dobrą stabilność termiczną i jest bardziej odpowiedni jako surowiec do przygotowania tlenu o wysokiej czystości . Zrozumienie różnicy między tymi dwoma materiałami jest ważne dla wyboru odpowiednich materiałów na bazie aluminium do określonych zastosowań .}