活性氧化铝的应用
2019-12-20

活性氧化铝(γ-Al2O3)是一种多孔性,高分散度的固体物料,具有表面积大、吸咐性能好、表面酸性、热稳定性良好的特点,活性氧化铝属于过渡形态氧化铝。为粉状、球状或柱状白色固体。其晶体结构不同于工业氧化铝。活性氧化铝属于四角晶系,晶格与尖晶石的结构十分类似。活性氧化铝的晶体是无序的,这种无序性主要由铝原子的无序性来决定,正因为铝原子的无序性:控制其制备条件,可制得多种不同比表面积和孔容的活性氧化铝产品,因此在吸附干燥方面和催化领域中使用最多。

1、活性氧化铝在吸附干燥方面的应用

活性氧化铝作为吸附剂的主要的工业应用包括气体干燥、液体干燥、水质净化、石油工业的选择吸附以及色层分离工艺等。
       活性氧化铝干燥的气体主要有:乙炔、裂解气、焦炉气、氢气、氧气、空气、乙烷、氯化氢、丙烷、氨气、乙烯、硫化氢、丙烯、氩气、甲烷、二氧化硫、二氧化碳、天然气、氦气、氮气、氯气等。
      活性氧化铝干燥的液体主要有:芳香烃类、高分子烯烃类、汽油、煤油、环己烷、丙烯、丁烯以及许多卤化烃类等。这些液体与氧化铝接触时,二者不会发生反应或聚合,同时,干燥的液体中不含有容易吸附在氧化铝表面并且再生时不易去掉的组分。
       在水质净化吸附方面,活性氧化铝除主要用于去除饮水中的氟化物外,对工业污水颜色及气味的消除也很有效果。此外,活性氧化铝在碳水化合物的回收和选择性吸附及动力系统油的养护中也有普遍应用。

2、活性氧化铝在催化剂及载体的应用

(1)活性氧化铝用作催化剂载体,在功能简单的催化反应中,活性氧化铝并不直接参与催化过程,其作用是稀释,支撑和分散贵金属。活性氧化铝70%以上是作催化剂载体,除了上述功能外,有的反应中,活性氧化铝还有增强热稳定性,机械稳定性的功能,如汽车尾气净化催化剂所用的pd/Al2O3,Cu/r-Al2O3以及石油裂解反应的催化剂都属于此类型,烯烃加氢反应所用的镍载在活性氧化铝上的催化剂,其热稳定范围大于用硅藻土载镍的催化剂。
       (2)用作活性催化剂,活性氧化铝具有明显的吸附剂特征,并能活化许多键,如H-H键,C-H键等,因此在烃类裂化,醇类脱水制醚等反应中可直接作为活性催化剂加入反应体系中。如乙醇脱水生产乙烯,由于活性氧化铝表面同时存在酸性中心和碱性中心。因此活性氧化铝本身就是一种极好的催化剂。但目前活性氧化铝直接用作工业催化剂还不多。
       (3)用作活性组分,某些催化反应要求催化剂具有双功能,既要有活性组分提供的活性中心,又要有载体提供的酸、碱中心,如汽油馏分的催化重整反应,催化剂的组成由0.35%的pb沉积在表面积为200cm2/g的高纯活性氧化铝上,并加入1%的氯化物提高其酸性。正庚烷的裂化反应,选用钠含量小于50×10-6的氯化活性氧化铝,加入1%的氟,其裂化活性达66%,这是由于活性氧化铝有四种活性中心存在结果。因此活性氧化铝可向多种催化反应提供活性组分。
    活性氧化铝的应用主要是以催化剂载体为主,涉足的领域有:有机化工、石油化工、高分子化学等,因此,活性氧化铝 的市场是非常广泛。

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