Как активированная глинозем достигает адсорбции?

Активированный глиноземявляется пористым, высокоповерхностным алюминиевым материалом, который широко используется при очистке воды, сушки газа, носителях катализатора и других областях из-за ее превосходных характеристик адсорбции. Его механизм адсорбции в основном основан на синергетическом эффекте физической адсорбции и химической адсорбции.

1. Физическая адсорбция

Физическая адсорбция в основном зависит от пористой структуры и поверхностной силы ван -дер -ваальса активированного глинозема, а его характеристики включают в себя:

• Высокая удельная площадь поверхности и богатая мезопористая структура, которая может адсорбировать газ или жидкие молекулы с помощью эффекта капиллярной конденсации.

• Поверхностная полярность: поверхность глинозема богата гидроксильными группами (-OH) и имеет более сильную адсорбционную способность для полярных молекул (таких как вода, этанол и т. Д.).

2. Химическая адсорбция

Химическая адсорбция включает химическую связь между поверхностью активированного алюминия и адсорбатом, в основном включая:

• Адсорбция ионного обмена: например, в процессе дефуоринации, поверхностные гидроксильные группы (-OH) и ионы фторида (F⁻) подвергаются обмену лигандами:

Al - Oh+f - → Al - F+OH -Al - OH+F− → Al - F+OH-

• Кислотно-базовое взаимодействие: поверхность глинозем обладает амфотерными свойствами и может адсорбировать кислотные (такие как SO₂) или щелочные (такие как NH₃) молекулы.

3. Адсорбционная селективность

Следующие факторы влияют на адсорбционную способность активированного глинозема:

• Molecular polarity: It preferentially adsorbs molecules with strong polarity (such as water>ethanol>метан).

• Молекулярный размер: распределение по размерам пор определяет его селективную адсорбцию мелких молекул или органическое вещество определенного размера.

• Значение pH: рН раствора влияет на поверхностный заряд и состояние диссоциации гидроксильной группы, тем самым изменяя эффективность адсорбции ионов.

• Тепловая регенерация: нагрев на 150–300 градусов до десорбной воды или летучих органических соединений.

• Химическая регенерация: обработка кислотным или щелочным раствором для восстановления сайтов адсорбции.

• Микроволновая регенерация: высокая эффективность и экономия энергии, подходящие для регенерации промышленного масштаба.

1. Сушка газа: используется для обезвоживания сжатого воздуха и природного газа.

2. Обработка воды: удаляйте загрязняющие вещества, такие как фтор, мышьяк и тяжелые металлы из питьевой воды.

3. Нефтехимические вещества: сульфиды адсорб и влажность в углеводородах для улучшения чистоты нефти.

4. Catalyst Carrier: загрузить драгоценные металлы для каталитических реакций.

Активированный глиноземдостигает эффективной адсорбции посредством физической и химической адсорбции, и ее производительность может быть дополнительно оптимизирована путем регулирования размера пор, условий модификации поверхности и регенерации.