På området inden for moderne kemisk industri, energi og miljøbeskyttelse er katalysatorer nøglen til effektiv udførelse af mange kerneaktioner . For at opnå optimal ydeevne er katalysatorer ofte afhængige af en vigtig komponent - bæreren . aluminiumoxid er blevet en af de mest anvendte katalysatorbærere på grund af dets unikke fysiske og kemiske egenskaber {{{}}}
一 . Egenskaber ved aluminiumoxidKatalysatorfirmaer
Årsagen til, at aluminiumoxid er en ideel katalysatorbærer, skyldes hovedsageligt følgende egenskaber:
(1) Høj specifikt overfladeareal og porøs struktur
• Aluminiumsbærere har normalt et højt specifikt overfladeareal på 200-400 m²/g, som kan give rigelige aktive steder .
• Dens porøse struktur (porestørrelse 2-50 nm) er befordrende for diffusionen af reaktanter og desorption af produkter, hvilket forbedrer den katalytiske effektivitet .
(2) Fremragende termisk stabilitet
• Smeltetpunktet for aluminiumoxid er så højt som 2050 grad, og det kan stadig opretholde strukturel stabilitet i reaktioner med høj temperatur (såsom petroleumskrakning og biludstødningsbehandling) .
• Dens anti-sintringsevne kan forbedres yderligere ved doping (såsom LA, SI osv. .) .
(3) justerbar surhed
• Der er Lewis Acid (Al³⁺) og Bronsted Acid (-OH) steder på overfladen af aluminiumoxid, og surhedsgraden kan justeres ved modifikation (såsom fluorering, sulfation) for at imødekomme behovene for forskellige katalytiske reaktioner .}
(4) Kemisk inertitet og mekanisk styrke
• Under de fleste reaktionsbetingelser reagerer aluminiumoxid ikke med reaktanter eller produkter, hvilket sikrer renheden af den katalytiske proces .
• Dens høje mekaniske styrke (især -al₂o₃) er velegnet til industrielle reaktorer såsom faste senge og fluidiserede senge .
2. Hovedtyper af aluminiumoxidstøtter
I henhold til de forskellige krystalstrukturer kan aluminiumoxidfartsselskaber opdeles i:
|
Type |
Krystalform |
Funktioner |
Typiske applikationer |
|
-Al₂O₃ |
Kubik spinel |
Høj specifikt overfladeareal, moderat surt |
Petroleumshydrogenering, biludstødningskatalyse |
|
θ-al₂O₃ |
Monoklinisk |
Overgangstilstand, termisk stabilitet er bedre end type |
Afslovfurisering af høj temperatur og reformeringsreaktion |
|
-Al₂O₃ |
Sekskant |
Lavt specifikt overfladeareal, ultrahøj mekanisk styrke |
Katalyse af høj temperatur |
|
Mesoporøs Al₂O₃ |
Amorf |
Pore størrelse, kontrollerbar porestruktur |
Makromolekylære reaktioner |
3. kerneapplikationer af aluminiumoxidfartsselskaber
(1) Petrokemikalier
• Katalytisk krakning (FCC): -al₂o₃ fyldt med zeolit (såsom molekylær af Y -type) for at omdanne tung olie til benzin og diesel .
• Hydrotreating (HDS/HDN): Brugt til olie-desulfurisering (såsom Mo-Co/Al₂o₃) og denitrifikation til at opfylde rent brændstofstandarder .
(2) Miljøkatalyse
• Automobile udstødningsoprensning: I den trevejskatalytiske konverter (TWC), -al₂o₃, indlæser PT, PD og RH for at konvertere CO og NOx til CO₂ og N₂ .
• VOCS -nedbrydning: Katalytisk oxidation af forurenende stoffer såsom benzen og formaldehyd i industrielt affaldsgasbehandling .
(3) Ny energi og fine kemikalier
• Brændselsceller: Som bærer af PT/C -katalysator skal du forbedre effektiviteten af iltreduktionsreaktion (ORR) .
• Syntetisk ammoniak/methanol: kernebærer af katalysatorer såsom Fe/Al₂o₃, Cu/Zno/Al₂o₃ osv. .
Skøntaluminiumoxid katalysatorLuftfartsselskaber deltager ikke direkte i reaktionen, de er et uundværligt "fundament" af den moderne katalytiske industri . med udviklingen af nanoteknologi og beregningsmaterialevidenskab, aluminiumoxidbærere vil udvikle