催化劑載體的未來發(fā)展前景
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活性氧化鋁載體是一類使用最為廣泛的催化劑載體，且作為惰性固體催化劑載體，約占工業(yè)上負(fù)載型催化劑的70 %。氧化鋁有多種形態(tài)，不僅不同形態(tài)有不同性質(zhì)，即使同一形態(tài)也因其來源不同，而有不同的性質(zhì)，如密度、孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積等。這些性質(zhì)對于用做催化劑載體的氧化鋁有重要的意義。氧化鋁大多是從其氫氧化鋁（又稱水合氧化鋁或氧化鋁水合物）制備的。其化學(xué)性質(zhì)是不溶于水的兩性氧化物，能溶于無機(jī)酸和堿性溶液中，有四種同分異構(gòu)體β- 氧化鋁，δ-氧化鋁，γ-氧化鋁，α-氧化鋁，主要有α型和γ型兩種變體，工業(yè)上可從鋁土礦中提取。 在α型氧化鋁的晶格中，氧離子為六方緊密堆積，Al 3+ 對稱地分布在氧離子圍成的八面體配位中心，晶格能很大，故熔點(diǎn)、沸點(diǎn)很高。α型氧化鋁不溶于水和酸，工業(yè)上也稱鋁氧，是制金屬鋁的基本原料；也用于制各種耐火磚、耐火坩堝、耐火管、耐高溫實(shí)驗(yàn)儀器；還可作研磨劑、阻燃劑、填充料等；高純的α型氧化鋁還是生產(chǎn)人造剛玉、人造紅寶石和藍(lán)寶石的原料；還用于生產(chǎn)現(xiàn)代大規(guī)模集成電路的板基。γ型氧化鋁是氫氧化鋁在 110-120°C 的低溫環(huán)境下脫水制得，工業(yè)上也叫活性氧化鋁、鋁膠。其結(jié)構(gòu)中氧離子近似為立方面心緊密堆積，Al 3+ 不規(guī)則地分布在由氧離子圍成的八面體和四面體空隙之中。γ 型氧化鋁不溶于水，能溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液，將它加熱至1200°C 就全部轉(zhuǎn)化為α型氧化鋁。γ型氧化鋁是一種多孔性物質(zhì)，每克的內(nèi)表面積高達(dá)數(shù)百平方米，活性高吸附能力強(qiáng)。工業(yè)品常為無色或微帶粉紅的圓柱型顆粒，耐壓性好。在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體；在工業(yè)上是變壓器油、透平油的脫酸劑，還用于色層分析；在實(shí)驗(yàn)室是中性強(qiáng)干燥劑，其干燥能力不亞于五氧化二磷，使用后在175 °C以下加熱 6-8h還能再生重復(fù)使用。 回顧20世紀(jì)80年代末對催化劑載體制備技術(shù)的要求，只要集中在高催化活性、高選擇性、壽命、強(qiáng)度、開車設(shè)備、制備可重復(fù)、加工步驟合適、生產(chǎn)成本等方面，但是90年代末，對催化劑載體制備技術(shù)的要求，服從全球性目標(biāo)，對進(jìn)入21世紀(jì)的要求，確認(rèn)催化科學(xué)和人類的保健、食物供應(yīng)、能源和新材料四個(gè)方面密切有關(guān)，集中強(qiáng)調(diào)要為全球經(jīng)濟(jì)增長和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)而努力，突出的是“環(huán)境經(jīng)濟(jì)問題”。 對催化劑載體今后的具體要求如下 ： （1）催化劑載體生產(chǎn)過程經(jīng)濟(jì)上的改進(jìn)。要求催化劑載體有一個(gè)比較大的比表面積，可以均勻的分布活性組分；對活性組分更容易進(jìn)行化學(xué)處理和熱處理。 （2）環(huán)境保護(hù)?？紤]用惰性催化劑載體（Al2O3 、SiO2）替代腐蝕性或易揮發(fā)的催化劑載體；保護(hù)大氣環(huán)境；提高催化劑載體的選擇性，減少不必要的副產(chǎn)物；催化劑載體具有吸附性，還可以吸附有毒物質(zhì)。 （3）在精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)中更廣泛地采用固體催化劑載體。降低生產(chǎn)成本。 （4）在化工生產(chǎn)工藝中更好的使用負(fù)載型催化劑，以便開發(fā)各種新型的催化劑載體。 本文由催化劑載體 http://www.yogapx.cn收集整理。 |
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