In the fields of modern chemical industry, energy and environmental protection, catalysts are the key to the efficient conduct of many core reactions. To achieve optimal performance, catalysts often rely on an important component - the carrier. Alumina has become one of the most widely used catalyst carriers due to its unique physical and chemical properties.
一 . aliuminio oksido charakteristikosKatalizatorių nešiotojai
Priežastis, kodėl aliuminio oksidas yra idealus katalizatoriaus nešiklis, daugiausia dėl šių charakteristikų:
(1) Aukštas specifinis paviršiaus plotas ir porėta struktūra
• Aliuminio oksido nešikliai paprastai turi aukštą specifinį paviršiaus plotą 200-400 m²/g, kuris gali suteikti gausų aktyvių vietų .
• Jos porėta struktūra (porų dydis 2-50 nm) yra palanki reagentų difuzijai ir produktų desorbcijai, pagerindamas katalizinio efektyvumo . desorbciją
(2) Puikus šiluminis stabilumas
• Aliuminio oksido lydymosi temperatūra yra net 2050 laipsnių, ir jis vis tiek gali išlaikyti struktūrinį stabilumą esant aukštos temperatūros reakcijoms (tokioms kaip naftos įtrūkimas ir automobilių išmetimo apdorojimas) .
;
(3) Reguliuojamas rūgštingumas
• Yra Lewiso rūgšties (al³⁺) ir bronsted rūgšties (-oh) vietos aliuminio oksido paviršiuje, o rūgštingumą galima sureguliuoti modifikuojant (tokius kaip fluorinimas, sulfacija), kad būtų patenkinti skirtingų katalizinių reakcijų . poreikiai .
(4) Cheminis inertiškumas ir mechaninis stiprumas
• Daugeliu atvejų reakcijos sąlygų aliuminio oksidas nereaguoja su reagentais ar produktais, užtikrindamas katalizinio proceso . grynumą
• Didelis jo mechaninis stiprumas (ypač -Al₂o₃) yra tinkamas pramoniniams reaktoriams, tokiems kaip fiksuotos lovos ir skystos lovos .
2. Pagrindiniai aliuminio oksido palaikymo tipai
Pagal skirtingus kristalų struktūras aliuminio oksido nešiklius galima suskirstyti į:
|
Tipas |
Krištolo forma |
Savybės |
Tipiškos programos |
|
-Al₂O₃ |
Kubinis spinelis |
Aukštas specifinis paviršiaus plotas, vidutiniškai rūgštus |
Naftos hidrinimas, automobilių išmetimo katalizė |
|
θ-al₂O₃ |
Monoklininis |
Pereinamoji būsena, šiluminis stabilumas yra geresnis nei tipas |
Aukštos temperatūros desulfurizavimas ir reformavimo reakcija |
|
-Al₂O₃ |
Šešiakampis |
Mažas specifinis paviršiaus plotas, ypač aukštas mechaninis stiprumas |
Aukštos temperatūros katalizė |
|
Mezoporinė Al₂O₃ |
Amorfinis |
Porų dydis, kontroliuojama porų struktūra |
Makromolekulinės reakcijos |
3. pagrindinės aliuminio oksido nešėjų programos
(1) Naftos chemijos produktai
• Katalitinis įtrūkimas (FCC): -Al₂o₃, pakrautas su ceolitu (pvz., Y tipo molekuliniu sietu), kad sunkioji alyva būtų paversta benzinu ir dyzelinu .
• Hidrotruojant (HDS/HDN): naudojamas alyvos desulfurizavimui (pvz., MO-CO/Al₂O₃) ir denitrifikacijai, kad atitiktų švarų degalų standartus .
(2) Aplinkos katalizė
• Automobilių išmetimo valymas: trijų krypčių katalizinis keitiklis (TWC), -Al₂o₃ apkrovos PT, PD ir RH, kad CO ir NOX konvertuotų į CO₂ ir N₂ .
• LOJ skilimas: Katalitinis teršalų, tokių kaip benzenas ir formaldehidas
(3) Naujos energijos ir puikios cheminės medžiagos
• Kuro elementai: Kaip Pt/C katalizatoriaus nešėjas, pagerinkite deguonies redukcijos reakcijos (ORR) . efektyvumą
• Sintetinis amoniakas/metanolis: Katalizatorių, tokių kaip Fe/Al₂o₃, Cu/ZnO/Al₂O₃, pagrindinis nešiklis
NorsAliuminio oksido katalizatoriusVežėjai tiesiogiai nedalyvauja reakcijoje. Jie yra nepakeičiamas šiuolaikinės katalizinės pramonės „pagrindas“ ., plėtojant nanotechnologijų ir skaičiavimo medžiagų mokslą, aliuminio oksido nešiotojai vystysis aukšto aktyvumo, ilgo gyvenimo ir intelekto ateityje, teikdami pagrindinius strateginius poreikius, tokius kaip anglies neutralumas ir švari energija ., ateityje.