Активированный глиноземстал важным адсорбентом и катализатором из -за его высокой удельной площади поверхности, хорошей тепловой стабильности и химической стабильности. Тем не менее, на его адсорбционную способность влияет многие факторы, такие как удельная площадь поверхности, структура пор, поверхностные химические свойства и т. Д. Как улучшить его адсорбционные характеристики путем оптимизации метода подготовки и средств модификации является ключом к повышению значения его применения.
Основные факторы, влияющие на адсорбционную способность активированного глинозема
1. Конкретная площадь поверхности
Чем больше удельная площадь поверхности, тем больше сайтов адсорбции и тем сильнее адсорбционная способность. Удельная площадь поверхности обычно увеличивается путем контроля температуры прокаливания, выбора предшественников и т. Д.
2. Структура пор
• Распределение пор по размерам: микропоры подходят для адсорбции малых молекул, а мезопоры способствуют адсорбции большой молекул.
• Пористость: высокая пористость может увеличить адсорбционную способность, но механическая прочность должна быть принята во внимание.
3. Поверхностные химические свойства
• Содержание гидроксила: влияет на полярность поверхности и селективность адсорбции.
• Кислотные\/основные сайты: могут быть изменены и скорректированы, чтобы улучшить адсорбционную способность конкретных веществ.
4. Примеси и кристаллическая форма
Примеси могут блокировать поры и снизить эффективность адсорбции; -Al₂o₃ имеет более сильную адсорбционную способность, чем -al₂o₃.
Метод улучшения адсорбционной способности активированного глинозема
1. Оптимизировать процесс подготовки
• Выберите подходящие предшественники: например, псевдо-боемит, алюминиевый гель и т. Д., Которые влияют на структуру пор и определенная площадь поверхности конечного продукта.
• Управление температурой кальцинирования: слишком высокая температура может привести к спеканию и уменьшить удельную площадь поверхности.
• Отрегулируйте условия осадков\/старения: влиять на размер зерна и распределение пор.
2. Модификация поверхности
• Обработка кислоты\/основания: обработка HCl, HNO₃ или NaOH может увеличивать поверхностные гидроксильные группы и улучшить адсорбционную активность.
• Активные компоненты нагрузки: такие как пропитка ионов металлов, таких как AG⁺ и Cu Муреди, для усиления адсорбции конкретных загрязняющих веществ.
• Модификация органосилана: улучшить гидрофобность и подходит для адсорбции органического вещества.
3. Регулируйте структуру пор
• Метод шаблона: используйте поверхностно -активные вещества или шаблоны полимера для приготовления упорядоченного мезопористого глинозем.
• Гидротермальная обработка: улучшить пори и улучшить кинетику адсорбции.
4. Оптимизировать условия использования
• Отрегулируйте значение pH: воздействуйте на поверхностный заряд, например, когда адсорбирующий фторид ионы, pH=5-7 является лучшим.
• Повышение эффективности контакта: используйте псевдоожиженный слой или реактор с фиксированным слоем для улучшения массопереноса.
• Метод регенерации: высокая температурная обжарка или кислотная промывка могут восстановить адсорбционную способность и продлить срок службы.
Случаи применения
• Очистка воды: модифицированнаяактивированный глиноземможет эффективно удалить вредные ионы, такие как фтор и мышьяк из воды.
• Сушка газа: регулируя размер пор, адсорбционная селективность H₂O и Co₂ может быть улучшена.
• Катализатор: высокая удельная площадь поверхности и кислые участки помогают улучшить каталитическую активность.