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一文了解介孔氧化铝在催化剂领域的应用

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一文了解介孔氧化铝在催化剂领域的应用

发布日期:2019-05-07 作者: 点击:

介孔氧化铝是一种科研价值高、用途广泛且具有很多晶型结构的材料。可以采用阴离子、阳离子或中性模板剂来制备。经常被用作催化剂的载体和吸附剂,尤其是化工和石油化工工业中如加氢裂化、加氢脱硫、汽车尾气控制等。

介孔氧化铝不仅具有良好的物理性质与结构特性,如密度、比表面积、孔体积、孔径分布等,还具备较好的水热稳定性和化学性质。孔径以及孔径结构的设计对于优化孔扩散转运方式和产品的选择性显得至关重要,同时这也表明,在高比表面积和大孔体积的情况下,孔径结构特征对其负载的催化剂能否具有更高的活性有着非常重要的影响。

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一、介孔氧化铝在催化剂领域的应用

1、作为催化剂的载体使用

介孔氧化铝作为载体的催化剂的催化性能要高于普通氧化铝作为载体的催化剂的催化性能。并且孔径越大、比表面积越高、介孔氧化铝的表面酸量越高,则催化剂的性能就越好。

Rahmani等研究人员通过添加CeO2、MnO2、ZrO2、La2O3等助剂,制备了可用于二氧化碳甲烷化反应的负载Ni的介孔氧化铝催化剂,并发现当催化温度为350℃且助剂CeO2的加入量为质量分数2%时,负载Ni的介孔氧化铝催化剂将会获得很高的催化活性和稳定性,可使二氧化碳的转化率达到80.3%。

不久之后,Wu等制备了具有高比表面积、大孔容、大孔径的负载K的介孔氧化铝催化剂,并将该催化剂用于制备生物柴油的反应中。不仅考察了模板剂用量对介孔氧化铝结构性能的影响,而且还发现该催化剂可以大大提高生物柴油的收率。最近,Banga等又通过溶胶-凝胶法、浸渍法等过程制备了P改性的负载了Ni的介孔氧化铝催化剂,研究发现,不同的磷铝原子比会使Ni元素在介孔氧化铝上的相对分布不同,而且当磷铝原子比为0.05时,P改性负载Ni的介孔氧化铝催化剂在LNG蒸汽重整制取氢气的反应中的催化性能最好。

2介孔氧化铝作为吸附剂的应用

介孔氧化铝由于其较高的比表面积、较大的孔容和相对集中的孔径分布等性质在吸附应用方面也有很好的前景。例如,Chen等通过异丙醇铝的水解缩聚反应成功制备出了具有高比表面积、大孔容且窄孔径分布的介孔氧化铝,同时研究比较了沸石分子筛、普通氧化铝、MCM-41、SBA-15和介孔氧化铝对CO2的吸附能力,实验结果表明,介孔氧化铝在0.1MPa下对CO2的吸附能力为52mg/g,高于其他4种材料的吸附能力,并发现介孔氧化铝孔径的大小和分布情况与气体的扩散程度有关联。

二、介孔氧化铝在其他领域的应用

王迎威采用真空蒸镀的方法在多孔氧化铝模板表面得到一层薄的金膜,随后在真空管式炉中进行热处理,热处理中发生的热去湿过程使得金膜在多孔氧化铝表面形成有序的金纳米颗粒阵列。同时还研究了镀膜厚度对金纳米颗粒的影响,实验结果表明,氧化铝陶瓷价格金膜的厚度直接影响金纳米颗粒阵列的形成。最后在分光光度计上的光学测量吸收光谱的实验中,他们发现了由表面等离子体作用所引起的很强的吸收峰。

Lei等使用溶胶-凝胶法制备了具有高度有序的介孔结构且孔径分布均匀的掺入铜元素的介孔氧化铝,并使用其作为抛光硬盘基板表面的磨料。该材料相比于固体氧化铝磨料具有更好的抛光效果。

结语:

目前,介孔氧化铝还处于实验室研究阶段。其不仅具有良好的物理化学性能,而且还具备介孔材料相应的特殊性能,有望在工业上得到更广泛应用。但是由于介孔氧化铝制备条件严苛、工艺复杂、热稳定性不高等因素限制了对介孔氧化铝的进一步应用,因此对介孔氧化铝的研究还应该集中到如何获得高比表面积、高有序性、高热稳定性的介孔氧化铝上面来。

本文网址:http://www.jnqrtc.com/news/439.html

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