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一文了解介孔氧化鋁在催化劑領域的應用

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一文了解介孔氧化鋁在催化劑領域的應用

發布日期:2019-05-07 作者: 點擊:

介孔氧化鋁是一種科研價值高、用途廣泛且具有很多晶型結構的材料。可以采用陰離子、陽離子或中性模板劑來製備。經常被用作催化劑的載體和吸附劑,尤其是化工和石油化工工業中如加氫裂化、加氫脫硫、汽車尾氣控製等。

介孔氧化鋁不僅具有良好的物理性質與結構特性,如密度、比表麵積、孔體積、孔徑分布等,還具備較好的水熱穩定性和化學性質。孔徑以及孔徑結構的設計對於優化孔擴散轉運方式和產品的選擇性顯得至關重要,同時這也表明,在高比表麵積和大孔體積的情況下,孔徑結構特征對其負載的催化劑能否具有更高的活性有著非常重要的影響。

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一、介孔氧化鋁在催化劑領域的應用

1、作為催化劑的載體使用

介孔氧化鋁作為載體的催化劑的催化性能要高於普通氧化鋁作為載體的催化劑的催化性能。並且孔徑越大、比表麵積越高、介孔氧化鋁的表麵酸量越高,則催化劑的性能就越好。

Rahmani等研究人員通過添加CeO2、MnO2、ZrO2、La2O3等助劑,製備了可用於二氧化碳甲烷化反應的負載Ni的介孔氧化鋁催化劑,並發現當催化溫度為350℃且助劑CeO2的加入量為質量分數2%時,負載Ni的介孔氧化鋁催化劑將會獲得很高的催化活性和穩定性,可使二氧化碳的轉化率達到80.3%。

不久之後,Wu等製備了具有高比表麵積、大孔容、大孔徑的負載K的介孔氧化鋁催化劑,並將該催化劑用於製備生物柴油的反應中。不僅考察了模板劑用量對介孔氧化鋁結構性能的影響,而且還發現該催化劑可以大大提高生物柴油的收率。最近,Banga等又通過溶膠-凝膠法、浸漬法等過程製備了P改性的負載了Ni的介孔氧化鋁催化劑,研究發現,不同的磷鋁原子比會使Ni元素在介孔氧化鋁上的相對分布不同,而且當磷鋁原子比為0.05時,P改性負載Ni的介孔氧化鋁催化劑在LNG蒸汽重整製取氫氣的反應中的催化性能最好。

2介孔氧化鋁作為吸附劑的應用

介孔氧化鋁由於其較高的比表麵積、較大的孔容和相對集中的孔徑分布等性質在吸附應用方麵也有很好的前景。例如,Chen等通過異丙醇鋁的水解縮聚反應成功製備出了具有高比表麵積、大孔容且窄孔徑分布的介孔氧化鋁,同時研究比較了沸石分子篩、普通氧化鋁、MCM-41、SBA-15和介孔氧化鋁對CO2的吸附能力,實驗結果表明,介孔氧化鋁在0.1MPa下對CO2的吸附能力為52mg/g,高於其他4種材料的吸附能力,並發現介孔氧化鋁孔徑的大小和分布情況與氣體的擴散程度有關聯。

二、介孔氧化鋁在其他領域的應用

王迎威采用真空蒸鍍的方法在多孔氧化鋁模板表麵得到一層薄的金膜,隨後在真空管式爐中進行熱處理,熱處理中發生的熱去濕過程使得金膜在多孔氧化鋁表麵形成有序的金納米顆粒陣列。同時還研究了鍍膜厚度對金納米顆粒的影響,實驗結果表明,氧化鋁陶瓷價格金膜的厚度直接影響金納米顆粒陣列的形成。最後在分光光度計上的光學測量吸收光譜的實驗中,他們發現了由表麵等離子體作用所引起的很強的吸收峰。

Lei等使用溶膠-凝膠法製備了具有高度有序的介孔結構且孔徑分布均勻的摻入銅元素的介孔氧化鋁,並使用其作為拋光硬盤基板表麵的磨料。該材料相比於固體氧化鋁磨料具有更好的拋光效果。

結語:

目前,介孔氧化鋁還處於實驗室研究階段。其不僅具有良好的物理化學性能,而且還具備介孔材料相應的特殊性能,有望在工業上得到更廣泛應用。但是由於介孔氧化鋁製備條件嚴苛、工藝複雜、熱穩定性不高等因素限製了對介孔氧化鋁的進一步應用,因此對介孔氧化鋁的研究還應該集中到如何獲得高比表麵積、高有序性、高熱穩定性的介孔氧化鋁上麵來。

本文網址:http://www.stpascalresidence.com/news/439.html

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