Aktyvuotas aliuminio oksidasis the most important form of alumina catalyst in industry, usually referring to -Al₂O₃ or η-Al₂O₃ with a specific surface area between 150-400 m²/g. Compared with ordinary alumina, activated alumina has a larger specific surface area, richer pore structure and more surface active sites, thus showing better catalytic performance. Since its first industrial application in the 1940 m. Aktyvuotas aliuminio oksidas tapo nepakeičiama katalizine medžiaga šiuolaikinėje chemijos pramonėje ir yra plačiai naudojama svarbiuose pramoniniuose procesuose, tokiuose kaip katalizinis krekingas, hidrodesulfurizavimas ir automobilių išmetimo valymas .
Aktyvuoto aliuminio oksido struktūrinės charakteristikos
Aktyvuoto aliuminio oksido katalizinis efektyvumas yra glaudžiai susijęs su jo struktūrinėmis charakteristikomis:
1. paviršiaus rūgštingumas: Lewis rūgšties vietos (suderintos nesočiosios al³⁺) ir Brønsted rūgšties vietos (paviršiaus hidroksilo grupės) egzistuoja vienu metu, o rūgšties stiprumo ir rūgšties kiekį galima pakoreguoti paruošimo sąlygomis .}.
2. porų struktūra: ji turi mezoporinę struktūrą (2-50 nm), kuri skatina reagentų difuziją .. Porų dydžio pasiskirstymą galima reguliuoti paruošimo metodu .}
3. šiluminis stabilumas: jis gali išlaikyti struktūrinį stabilumą 500-800 laipsnio diapazone ir yra tinkamas daugumai katalizinės reakcijos sąlygų .
4. paviršiaus hidroksilo grupės: gausios paviršiaus hidroksilo grupės gali dalyvauti įvairiose katalizinėse reakcijose ir taip pat yra aktyvios vietos modifikacijai .
Aktyvuoto aliuminio oksido katalizinis mechanizmas
Rūgšties katalizinis mechanizmas
Rūgštinės vietos aktyvuoto aliuminio oksido paviršiuje gali katalizuoti įvairias reakcijas:
1. Dehidratacijos reakcija: alkoholio molekulės yra protonuojamos rūgščiose vietose, taip pašalinant vandens molekules, kad susidarytų olefinai .
2. krekingo reakcija: Pagal anglies katijonų mechanizmą dideli molekuliniai angliavandeniliai patiria skilimą .
3. Izomerizacijos reakcija: Molekulinio skeleto pertvarkymas pasiekiamas per anglies katijonų tarpinius produktus .
Redokso katalizinis mechanizmas
Įkeliant pereinamuosius metalus, aktyvuotas aliuminio oksidas gali būti naudojamas kaip redokso katalizatorius:
1. Pateikite išsklaidytas aktyvaus centro tvirtinimo vietas
2. modifikuokite elektroninę būseną per metalo palaikymo sąveiką
3. stabilizuokite labai disperguotus metalines nanodaleles
Sinergetinis katalizinis mechanizmas
Kompozituose katalizatoriuose aktyvuotas aliuminio oksidas gali sukelti sinergetinį poveikį su kitais komponentais:
1. tarp rūgščių vietų ir metalo centrų sinergija
2. skirtingų rūgščių vietų sinergija
3. tarp porų gimdymo efekto ir aktyvių vietų sinergija
Katalizinis aktyvuoto aliuminio oksido taikymas
Naftos rafinavimo laukas
1. katalizinis įtrūkimas: kaip pagrindinis aktyvusis komponentas ar nešiklis, skatinkite sunkiosios alyvos įtrūkimą
2. hidropecija: kaip hidrinimo katalizatorių nešiklis, pavyzdžiui, Co-Mo ir Ni-Mo
3. izomerizacijos: izomerizacijos procesas, naudojamas gerinant benzino oktaninio skaičiaus pagerinimą
Aplinkos apsaugos laukas
1. Automobilių išmetimo valymas: kaip taurusis metalinis nešiklis trijų krypčių katalizatoriuose
2. organinių atliekų dujų apdorojimas: katalizinis degimas, siekiant pašalinti LOJ
3. nuotekų valymas: katalizinė drėgna oksidacija, kad būtų galima skaidyti organinius teršalus
Puiki chemijos pramonės sritis
1. alkoholio dehidratacija olefinams
2. esterifikavimo reakcija
3. alkilinimo reakcija
Aktyvuoto aliuminio oksido modifikavimas
Rūgšties modifikacija
1. halogeno modifikacija: įveskite f, Cl ir tt ., kad padidintumėte Lewis rūgštingumą
2. sulfatas: suformuokite super rūgšties vietas
3. heteroatom Doping: įveskite b, p ir tt ., kad būtų galima sureguliuoti rūgštingumą
Struktūrinė modifikacija
1. mezoporinės struktūros reguliavimas
2. hierarchinis kanalo konstrukcija
3. morfologijos kontrolė
Sudėtinė modifikacija
1. kompozicija su molekuliniais sieais
2. kompozicija su kitais oksidais
3. kompozitas su anglies medžiagomis
Kaip efektyvi ir ekonomiška katalizinė medžiaga,aktyvuotas aliuminio oksidasAtlieka nepakeičiamą vaidmenį šiuolaikinėje chemijos pramonėje ., tobulinant paruošimo technologiją ir kuriant apibūdinimo metodus, supratimas apie aktyvuoto aliuminio oksido katalizinį poveikį ir toliau gilina . ateityje, per daug įvairių disciplinų, aktyvuotų aliuminių ir katalizių, orientacinių vidų, o vidurio, orientacinėse dalyse, o vidurio, orientacinėse dalyse, o vidurio, o vidų, suaktyvinant ekologus, orientaciniai įbrėžimai, o vidiniai, o aktyvuoti aliuminiai katalizuoja, o vidurio viduriai, o vidurio, o aktyvuotų aliuminių ir katalizų sudaro jų taikymo vertę, o kryžminės integracijos į vidų, o aktyvuotųjų aliuminių ir Chemija ir tvarus vystymasis .