活性氧化鋁與超細(xì)活性氧化鋁制備的簡單比較

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1、活性氧化鋁與超細(xì)活性氧化鋁制備的簡單比較活性氧化鋁一般是指Al2O3?；钚匝趸X是一種多孔、具有高分散度的固體物質(zhì)，有很高的比表面積，其微孔結(jié)構(gòu)具有催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面酸性及熱穩(wěn)定性等。在工業(yè)上有著廣泛的用途?；钚匝趸X是優(yōu)良的干燥劑，用作干燥劑的氧化鋁要有大的比表面積(250～350m2／g)，廣泛應(yīng)用的是直徑為3—5、6—8mm的球形粒子。能吸附大量的水蒸氣，而且被水飽和的氧化鋁很容易通過干燥的方法脫除物理吸附水而重復(fù)使用。除干燥空氣外，活性氧化鋁還用于除去各種氣體和有機(jī)液體中的水分，如

2、用于酒精脫水?；钚匝趸X也是氨、氟化氫與砷的氧化物的良好吸附劑，作為高氟飲水的優(yōu)質(zhì)除氟劑與制酸工業(yè)的除砷劑已獲得廣泛應(yīng)用。活性氧化鋁不但具有高的比表面積、合適的孔容與孔徑，而且其燒結(jié)體具有很高的機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性，因此廣泛地用作催化劑載體(球狀或柱狀)。以活性氧化鋁為載體的催化劑有用于重油與渣油加氫脫硫的催化劑等，特別是用于汽車尾氣處理的催化劑發(fā)展很快，它是用活性氧化鋁作載體、貴金屬作催化劑，能使碳?xì)浠衔?、一氧化碳及氮氧化合物，及其他派出氣體迅速氧化。目前國內(nèi)主要采用工業(yè)氫氧化鋁Al（OH）3經(jīng)酸（如鹽酸、硝

3、酸）溶后用氨水或其它堿再沉淀的工藝路線來制備擬薄水鋁石，這種方法生產(chǎn)工藝復(fù)雜，需要防腐蝕設(shè)備和消耗昂貴的化工原料。超細(xì)活性氧化鋁往往具有比一般氧化鋁高得多的活性，NaAlO2-CO2法能結(jié)合鋁廠生產(chǎn)的實(shí)際情況，利用中間產(chǎn)物NaAlO2溶液及CO2廢氣作為反應(yīng)原料制備出擬薄水鋁石，進(jìn)而煅燒得到超細(xì)活性氧化鋁。擬薄水鋁石的生產(chǎn)方法天然或人工生產(chǎn)的一水氧化鋁和三水氧化鋁，因比表面積低、孔容小、活性低，不能用來做干燥劑、吸附劑、催化劑和催化劑載體。必須將一水氧化鋁或三水氧化鋁加工成擬薄水鋁石。擬薄水鋁石具有高比表面積

4、、大孔容、大孔徑、高活性，適合于作干燥劑、吸附劑及石油化工、化肥及尾氣等領(lǐng)域的催化劑和催化劑載體等。幾種制備擬薄水鋁石的方式1碳化法制備擬薄水鋁石2堿法生產(chǎn)擬薄水鋁石3酸法生產(chǎn)擬薄水鋁石4雙鋁法生產(chǎn)擬薄水鋁石5醇鋁法氧化鋁通常是由其水合物高溫條件下加熱脫水而得，不同的水合氧化鋁煅燒可以得到不同的氧化鋁晶型，γ-Al2O3通常由擬薄水鋁石脫水而得。前驅(qū)體的結(jié)晶情況、顆粒大小直接影響煅燒后γ-Al2O3的晶型和粒度。而擬薄水鋁石的成膠機(jī)理，一般可認(rèn)為在NaAlO2溶液和CO2成膠過程中，存在以下幾個(gè)反應(yīng)2NaOH

5、+CO2→Na2CO3+H2O（1）2NaAlO2+CO2+3H2O→2Al（OH）3+Na2CO3（2）NaAlO2+2H2O→Al（OH）3+NaOH（3）Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3（4）NaHCO3+Al（OH）3→NaAl（OH）2CO3+H2O（5）成膠反應(yīng)的最初是NaOH與CO2的中和反應(yīng)即反應(yīng)（1），隨后是反應(yīng)（2）和（3）。一般認(rèn)為，NaAlO2溶液與CO2的中和反應(yīng)生成的水合氧化鋁在合適pH下經(jīng)老化后生成擬薄水鋁石，而NaAlO2溶液的水解反應(yīng)生成的是三水氧化鋁。這兩個(gè)反應(yīng)

6、的速度主要取決于成膠反應(yīng)的溫度、終點(diǎn)pH、NaAlO2溶液濃度和CO2的濃度及流量等。當(dāng)成膠反應(yīng)溫度較低時(shí)，中和反應(yīng)占絕對優(yōu)勢，生成物以擬薄水鋁石為主，當(dāng)反應(yīng)溫度較高（>55C）時(shí)，NaAlO2溶液的水解反應(yīng)速度加快并逐漸占優(yōu)勢，所以當(dāng)溫度為60C時(shí)，生成物基本是三水氧化鋁。終點(diǎn)pH對生成物類型的影響也很明顯：當(dāng)pH"11.0時(shí)，生成物為三水氧化鋁或三水氧化鋁和擬薄水鋁石的混合物。而當(dāng)pH在10.5附近時(shí)，在合適的條件下，成膠過程中NaAlO2溶液的中和反應(yīng)占絕對優(yōu)勢，并且NaAlO2的轉(zhuǎn)化率>95%，生成物

7、基本上為擬薄水鋁石，但依然存在少量三水氧化鋁。擬薄水鋁石的合成條件探討向偏鋁酸鈉溶液中緩慢的通入二氧化碳?xì)怏w可以得到擬薄水鋁石。而上述對NaAlO2溶液和CO2成膠機(jī)理的分析表明，反應(yīng)應(yīng)在較低的溫度、劇烈攪拌的條件下進(jìn)行，同時(shí)反應(yīng)終點(diǎn)應(yīng)在10.5~11.0之間。經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，確定的反應(yīng)條件為：在強(qiáng)烈攪拌的情況下，當(dāng)NaAlO2的濃度為2mol/L，CO2的流量為0.3L/1，反應(yīng)溫度控制在20C時(shí)，終點(diǎn)pH值為10.5時(shí)，通過XRD分析可知，生成物中主要是擬薄水鋁石，在此條件下生成的擬薄水鋁石粒度在100n

8、m以內(nèi)，且結(jié)晶度較好。另外，對于超細(xì)活性氧化鋁可以用簡單的化學(xué)反應(yīng)沉淀法制備得到超細(xì)擬薄水鋁石。制備擬薄水鋁石時(shí)，未經(jīng)長時(shí)間的老化或用水熱處理，因?yàn)槔匣蛘咚疅崽幚矶紩箻悠返牧６茸兇蟛⑶冶缺砻娣e減小。控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件，向偏鋁酸鈉溶液中緩慢地通入二氧化碳?xì)怏w可以得到超細(xì)擬薄水鋁石，將超細(xì)的擬薄水鋁石在適當(dāng)?shù)臏囟认蚂褵欢ǖ臅r(shí)間，可以得到納米級活性氧化鋁，即超細(xì)γ-AI203。而當(dāng)生成的前驅(qū)體為其它