Aktiveret aluminiumoxider den vigtigste form for aluminiumoxidskatalysator i industrien, som normalt henviser til -al₂o₃ eller η -al₂o₃ med et specifikt overfladeareal mellem 150-400 m²/g . sammenlignet med almindelig aluminiumoxid, aktiveret aluminiumina har en større specifik overfladeare 1940'erne er aktiveret aluminiumoxid blevet et uundværligt katalytisk materiale i den moderne kemiske industri og er vidt brugt i vigtige industrielle processer, såsom katalytisk revner, hydrodesulfurisering og biludstødningsoprensning .
Strukturelle egenskaber ved aktiveret aluminiumoxid
Den katalytiske ydelse af aktiveret aluminiumoxid er tæt knyttet til dens strukturelle egenskaber:
{{0.
2. porestruktur: den har en mesoporøs struktur (2-50 nm), som er befordrende for diffusionen af reaktanter . Porestørrelsesfordelingen kan reguleres ved forberedelsesmetode .}
3. Termisk stabilitet: Det kan opretholde strukturel stabilitet i området 500-800 grad og er velegnet til de fleste katalytiske reaktionsbetingelser .
4. overfladehydroxylgrupper: De rigelige overfladehydroxylgrupper kan deltage i en række katalytiske reaktioner og er også aktive steder til ændring .
Katalytisk mekanisme for aktiveret aluminiumoxid
Syre katalytisk mekanisme
De sure steder på overfladen af aktiveret aluminiumoxid kan katalysere en række reaktioner:
1. dehydreringsreaktion: Alkoholmolekyler protoneres på de sure steder og eliminerer derved vandmolekyler til dannelse af olefiner .
{{0.
{{0.
Redox -katalytisk mekanisme
Når den er fyldt med overgangsmetaller, kan aktiveret aluminiumoxid bruges som en redox -katalysator:
1. Giv spredte aktive centerforankringssteder
2. modulerer elektronisk tilstand gennem metalstøttende interaktion
3. stabiliserer stærkt spredte metalnanopartikler
Synergistisk katalytisk mekanisme
I sammensatte katalysatorer kan aktiveret aluminiumoxid give synergistiske effekter med andre komponenter:
1. synergi mellem sure steder og metalcentre
2. synergi mellem forskellige sure steder
3. synergi mellem pore -indeslutningseffekt og aktive steder
Katalytisk anvendelse af aktiveret aluminiumoxid
Petroleumsraffineringsfelt
1. Katalytisk revner: Som den vigtigste aktive komponent eller bærer, fremme revnen af tung olie
2. HydroTreating: Som bærer af hydrogeneringskatalysatorer såsom co-mo og ni-mo
3. isomerisering: isomeriseringsproces, der bruges til at forbedre oktanantalet af benzin
Miljøbeskyttelsesfelt
1. Automobile udstødningsoprensning: Som en ædelmetalbærer i trevejskatalysatorer
2. Organisk affaldsgasbehandling: katalytisk forbrænding for at eliminere VOC'er
3. spildevandsrensning: katalytisk våd oxidation til at nedbryde organiske forurenende stoffer
Fine kemiske industrifelt
1. Alkoholdehydrering til olefiner
2. esterificeringsreaktion
3. alkyleringsreaktion
Ændring af aktiveret aluminiumoxid
Syremodifikation
1. Halogen Ændring: introducer f, cl osv.
2. sulfat: Form supersyre -steder
3. Heteroatom Doping: introducer b, p osv. . for at justere surhedsgrad
Strukturel ændring
1. mesoporøs strukturregulering
2. Hierarkisk kanalkonstruktion
3. Morfologikontrol
Sammensatte ændring
1. sammensat med molekylssigter
2. sammensat med andre oxider
3. sammensat med kulstofmaterialer
Som et effektivt og økonomisk katalytisk materiale,Aktiveret aluminiumoxidspiller en uerstattelig rolle i den moderne kemiske industri . Med fremme af forberedelsesteknologi og udviklingen af karakteriseringsmetoder, fortsætter forståelsen af den katalytiske virkning af aktiverede aluminiumoxid med at uddybe . i fremtiden, gennem tværsintegreringen af flere discipliner, aktiverede aluminaminamina-katalysatorer vil demonstrere deres anvendelsesværdi i en Wider-rækkevidde af felter og gør større kontrovers. og bæredygtig udvikling .