活性氧化铝与超细活性氧化铝制备的简单比较.doc

活性氧化铝与超细活性氧化铝制备的简单比较活性氧化铝一般是指Al2O3。活性氧化铝是一种多孔、具有高分散度的固体物质，有很高的比表面积，其微孔结构具有催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面酸性及热稳定性等。在工业上有着广泛的用途。活性氧化铝是优良的干燥剂，用作干燥剂的氧化铝要有大的比表面积(250350 m2g)，广泛应用的是直径为35、68 mm的球形粒子。能吸附大量的水蒸气，而且被水饱和的氧化铝很容易通过干燥的方法脱除物理吸附水而重复使用。除干燥空气外，活性氧化铝还用于除去各种气体和有机液体中的水分，如用于酒精脱水。活性氧化铝也是氨、氟化氢与砷的氧化物的良好吸附剂，作为高氟饮水的优质除氟剂与制酸工业的除砷剂已获得广泛应用。活性氧化铝不但具有高的比表面积、合适的孔容与孔径，而且其烧结体具有很高的机械强度与耐热性，因此广泛地用作催化剂载体(球状或柱状)。以活性氧化铝为载体的催化剂有用于重油与渣油加氢脱硫的催化剂等，特别是用于汽车尾气处理的催化剂发展很快，它是用活性氧化铝作载体、贵金属作催化剂，能使碳氢化合物、一氧化碳及氮氧化合物，及其他派出气体迅速氧化。目前国内主要采用工业氢氧化铝Al（OH）3经酸（如盐酸、硝酸）溶后用氨水或其它碱再沉淀的工艺路线来制备拟薄水铝石，这种方法生产工艺复杂，需要防腐蚀设备和消耗昂贵的化工原料。超细活性氧化铝往往具有比一般氧化铝高得多的活性，NaAlO2-CO2法能结合铝厂生产的实际情况，利用中间产物NaAlO2溶液及CO2废气作为反应原料制备出拟薄水铝石，进而煅烧得到超细活性氧化铝。拟薄水铝石的生产方法天然或人工生产的一水氧化铝和三水氧化铝，因比表面积低、孔容小、活性低，不能用来做干燥剂、吸附剂、催化剂和催化剂载体。必须将一水氧化铝或三水氧化铝加工成拟薄水铝石。拟薄水铝石具有高比表面积、大孔容、大孔径、高活性，适合于作干燥剂、吸附剂及石油化工、化肥及尾气等领域的催化剂和催化剂载体等。几种制备拟薄水铝石的方式1碳化法制备拟薄水铝石2碱法生产拟薄水铝石3酸法生产拟薄水铝石4双铝法生产拟薄水铝石5醇铝法氧化铝通常是由其水合物高温条件下加热脱水而得，不同的水合氧化铝煅烧可以得到不同的氧化铝晶型，-Al2O3通常由拟薄水铝石脱水而得。前驱体的结晶情况、颗粒大小直接影响煅烧后-Al2O3的晶型和粒度。而拟薄水铝石的成胶机理，一般可认为在NaAlO2溶液和CO2成胶过程中，存在以下几个反应2NaOH + CO2Na2CO3 + H2O （1）2NaAlO2 + CO2 + 3H2O2Al（OH）3 + Na2CO3（2）NaAlO2 + 2H2OAl（OH）3 + NaOH （3）Na2CO3 + CO2 + H2O2NaHCO3（4）NaHCO3 + Al（OH）3NaAl（OH）2CO3 + H2O （5）成胶反应的最初是NaOH 与CO2的中和反应即反应（1），随后是反应（2）和（3）。一般认为，NaAlO2溶液与CO2的中和反应生成的水合氧化铝在合适pH 下经老化后生成拟薄水铝石，而NaAlO2溶液的水解反应生成的是三水氧化铝。这两个反应的速度主要取决于成胶反应的温度、终点pH、NaAlO2溶液浓度和CO2的浓度及流量等。当成胶反应温度较低时，中和反应占绝对优势，生成物以拟薄水铝石为主，当反应温度较高（ 55 C）时，NaAlO2溶液的水解反应速度加快并逐渐占优势，所以当温度为60 C时，生成物基本是三水氧化铝。终点pH 对生成物类型的影响也很明显：当pH11.0 时，生成物为三水氧化铝或三水氧化铝和拟薄水铝石的混合物。而当pH 在10.5 附近时，在合适的条件下，成胶过程中NaAlO2溶液的中和反应占绝对优势，并且NaAlO2的转化率 95%，生成物基本上为拟薄水铝石，但依然存在少量三水氧化铝。拟薄水铝石的合成条件探讨向偏铝酸钠溶液中缓慢的通入二氧化碳气体可以得到拟薄水铝石。而上述对NaAlO2溶液和CO2成胶机理的分析表明，反应应在较低的温度、剧烈搅拌的条件下进行，同时反应终点应在10.5 11.0 之间。 经过反复的实验，确定的反应条件为：在强烈搅拌的情况下，当NaAlO2的浓度为2 mol / L，CO2的流量为0.3 L / 1，反应温度控制在20 C时，终点pH 值为10.5 时，通过XRD 分析可知，生成物中主要是拟薄水铝石，在此条件下生成的拟薄水铝石粒度在100 nm 以内，且结晶度较好。另外，对于超细活性氧化铝可以用简单的化学反应沉淀法制备得到超细拟薄水铝石。制备拟薄水铝石时，未经长时间的老化或用水热处理，因为老化或者水热处理都会使样品的粒度变大并且比表面积减小。 控制适当的反应条件，向偏铝酸钠溶液中缓慢地通入二氧化碳气体可以得到超细拟薄水铝石，将超细的拟薄水铝石在适当的温度下煅烧一定的时间，可以得到纳米级活性氧化铝，即超细-AI203。而当生成的前驱体为其它形态的氢氧化铝时，在较低温度下煅烧生成的氧化铝的晶型不单一，在较高的温度下煅烧得到的是-AI203。活性氧化铝的成型催化剂成型颗粒的形状及大小，一般是根据制备催化剂的原料性质及工业生产所用反应器要求确定的。几种成型方式2拟薄水铝石的油一氨柱成型3活性氧化铝的挤出成型法4拟薄水铝石的喷雾干燥成型小结采用不同方法生产拟薄水铝石，控制不同的生产条件，可以制取不同性质的拟薄水