Активований глиноземє найважливішою формою каталізатора глинозему в промисловості, як правило, посилається на -al₂o₃ або η -Al₂o₃ з певною поверхневою площею між 150-400 m²/g . порівняно зі звичайним глиноземом, активована алюмінія має більшу специфічну площу поверхні, багатшу структуру пори та більш поверхневу активну дію, тим самим кращу категоляцію {{4 1940 -ті роки, активований глинозем став незамінним каталітичним матеріалом у сучасній хімічній промисловості і широко використовується у важливих промислових процесах, таких як каталітичне розтріскування, гідропросульність та автомобільне очищення вихлопу .
Структурні характеристики активованого глинозему
Каталітичні показники активованого глинозему тісно пов'язані з його структурними характеристиками:
1. поверхнева кислотність: ділянки кислот Льюїса (узгоджені ненасичені ділянки Al³⁺) та Brønsted кислоти (поверхневі гідроксильні групи) існують одночасно, і міцність кислоти та кислота можуть бути відрегульовані за допомогою умов підготовки .}
2. структура пор: вона має мезопористу структуру (2-50 nm), яка сприяє дифузії реагентів . Розподіл розміру пор може регулюватися методом підготовки .
3. Термічна стабільність: вона може підтримувати структурну стабільність у діапазоні 500-800 ступінь і підходить для більшості умов каталітичної реакції .
4. поверхневі гідроксильні групи: рясні поверхневі гідроксильні групи можуть брати участь у різних каталітичних реакціях, а також є активними ділянками для модифікації .
Каталітичний механізм активованого глинозему
Кислотний каталітичний механізм
Кислі місця на поверхні активованого глинозему можуть каталізувати різноманітні реакції:
1. Реакція дегідратації: Молекули алкоголю протонізуються на кислих місцях, тим самим усуваючи молекули води, утворюючи олефіни .
2. Реакція розтріскування: За механізмом катіону вуглецю великі молекулярні вуглеводні піддаються -бондному розщепленню .
3. Реакція ізомеризації: Перестановка молекулярного скелета досягається за допомогою проміжних продуктів вуглецю .
Окислювально -окислювально -каталітичний механізм
При завантаженні перехідними металами активований глинозем може використовуватися як окислювально -відновлювальний каталізатор:
1. Забезпечте дисперсні діючі сайти для прив’язки
2. Модулюйте електронний стан через взаємодію металу-підтримки
3. Стабілізуйте високо дисперсні металеві наночастинки
Синергетичний каталітичний механізм
У складених каталізаторах активований глинозем може спричинити синергетичні ефекти з іншими компонентами:
1. Синергія між кислими ділянками та металевими центрами
2. Синергія між різними кислими місцями
3. Синергія між ефектом пори та активними сайтами
Каталітичне застосування активованого глинозему
Поле для переробки нафти
1. Каталітичне розтріскування: як основний активний компонент або носій сприяйте розтріскуванню важкої олії
2. Гідротратування: як носій каталізаторів гідрування, таких як Co-Mo та Ni-MO
3. Ізомеризація: Процес ізомеризації, що використовується для поліпшення октанової кількості бензину
Поле охорони навколишнього середовища
1. Очищення автомобільних вихлопів: як дорогоцінний металевий носій у тристоронніх каталізаторах
2. Обробка органічних відходів: Каталітичне згоряння для усунення ЛОС
3. Обробка стічних вод: Каталітичне вологе окислення для погіршення органічних забруднюючих речовин
Прекрасна хімічна промисловість
1. Дегідратація алкоголю до олефінів
2. Реакція естерифікації
3. реакція алкілування
Модифікація активованого глинозему
Модифікація кислоти
1. Модифікація галогену: Введіть F, Cl тощо . для підвищення кислотності Льюїса
2. Сульфат: Формуйте суперкислотні ділянки
3. Гетероатом Допінг: Введіть B, P тощо ., щоб відрегулювати кислотність
Структурна модифікація
1. Регулювання мезопористої структури
2. Ієрархічна конструкція каналу
3. Контроль морфології
Композитна модифікація
1. композит з молекулярними ситами
2. композит з іншими оксидами
3. композит з вуглецевими матеріалами
Як ефективний та економічний каталітичний матеріал,активований глиноземplays an irreplaceable role in the modern chemical industry. With the advancement of preparation technology and the development of characterization methods, the understanding of the catalytic effect of activated alumina continues to deepen. In the future, through the cross-integration of multiple disciplines, activated alumina catalysts will demonstrate their application value in a wider range of fields and make greater contributions to green Хімія та стійкий розвиток .