Na področju sodobne kemijske industrije, energije in varstva okolja so katalizatorji ključni za učinkovito izvajanje številnih jedrnih reakcij . Za dosego optimalne zmogljivosti se katalizatorji pogosto zanašajo na pomembno komponento - nosilec . alumina je postal eden najpogosteje uporabljenih nosilcev katalizatorjev zaradi njegovih edinstvenih fizikalnih in kemijskih nosilcev zaradi njegovih edinstvenih fizikalnih in kemijskih predvajalnikov.
一 . značilnosti gliniceNosilci katalizatorja
Razlog, zakaj je alumina idealen nosilec katalizatorja, je predvsem posledica naslednjih značilnosti:
(1) Visoka specifična površina in porozna struktura
• Alumina nosilci imajo običajno visoko specifično površinsko površino 200-400 m²/g, ki lahko zagotavlja obilna aktivna mesta .
• Njegova porozna struktura (velikost pore 2-50 nm) je pripomočena k difuziji reaktantov in desorpcije izdelkov, ki izboljša katalitično učinkovitost .
(2) Odlična toplotna stabilnost
• Tališče alumine je kar 2050 stopinj in še vedno lahko ohranja strukturno stabilnost v reakcijah visokotemperaturnih
• Njegova sposobnost proti sitranju je mogoče še izboljšati z dopingom (na primer LA, SI itd. .) .
(3) nastavljiva kislost
• Na površini glinice so lewisove kisline (al³⁺) in bronsted kisline (-OH), kislost pa je mogoče prilagoditi s spreminjanjem (kot so fluoriranje, sulfacija), da ustreza potrebam različnih katalitičnih reakcij .
(4) Kemična inertnost in mehanska trdnost
• V večini reakcijskih pogojev alumina ne reagira z reaktanti ali produkti, kar zagotavlja čistost katalitičnega procesa .
• Njegova visoka mehanska trdnost (zlasti -al₂o₃) je primerna za industrijske reaktorje, kot so fiksne postelje in fluidizirane ležišča .
2. glavne vrste podpor za glinice
Glede na različne kristalne strukture lahko nosilce glinic razdelimo na:
|
Tip |
Kristalna oblika |
Lastnosti |
Tipične aplikacije |
|
-Al₂O₃ |
Kubični spinel |
Visoko specifična površina, zmerno kisla |
Hidrogenacija nafte, avtomobilska kataliza izpušnih plinov |
|
θ-al₂O₃ |
Monoklinic |
Stanje prehoda, toplotna stabilnost je boljša od vrste |
Visoko temperaturna razsulfurizacija in reakcija reform |
|
-Al₂O₃ |
Šesterokotnik |
Nizko specifična površina, ultra visoka mehanska trdnost |
Kataliza visoke temperature |
|
Mezoporozno Al₂O₃ |
Amorfno |
Velikost por, struktura pore, ki jo je mogoče nadzorovati |
Makromolekularne reakcije |
3. Osnovne aplikacije nosilcev alumina
(1) Petrokemikalije
• Katalitično razpokanje (FCC): -Al₂o₃, naloženo z zeolitom (na primer molekularni sito tipa Y), da pretvori težko olje v bencin in dizel .
• Hydrorearing (HDS/HDN): Uporablja se za olje (na primer MO-CO/AL₂O₃) in denitrifikacijo za izpolnjevanje standardov čistega goriva .
(2) Okoljska kataliza
• Avtomobilsko čiščenje izpušnih plinov: V tridejnem katalitičnem pretvorniku (TWC), -Al₂o₃ naloži Pt, Pd in RH za pretvorbo CO in NOX v Co₂ in N₂ .
• Degradacija VOC -jev: katalitična oksidacija onesnaževal, kot sta benzen in formaldehid, pri čiščenju industrijskega odpadnega plina .
(3) Nova energija in fine kemikalije
• Gorilne celice: Kot nosilec PT/C katalizatorja izboljšate učinkovitost reakcije redukcije kisika (ORR) .
• Sintetični amonijak/metanol: jedrna nosilca katalizatorjev, kot so Fe/al₂o₃, Cu/ZnO/Al₂o₃ itd. .
ČepravAlumina katalizatorPrevozniki ne sodelujejo neposredno v reakciji, so nepogrešljivi "temelj" sodobne katalitične industrije . z razvojem znanosti o nanotehnologiji in računskih materialih, nosilci alumine se bodo v prihodnosti razvijali k visoki aktivnosti, dolgem življenju in inteligenci, ki bodo v prihodnosti zagotavljali ključno podporo za strateške potrebe, kot so nevtralnost in čista energija.