Термическая стабильность носителя из активированного оксида алюминия
Активированный оксид алюминия широко используется в каталитической области в качестве носителя катализатора на носителе из-за его уникальной пористой структуры и свойств поверхности. Значительная часть каталитических реакций проводится в гидротермальной среде, таких как аминирование, гидратация, дегидратация, оксихлорирование, карбонилирование, каталитическое горение и селективное каталитическое окисление метана. В процессе низкотемпературной каталитической реакции активный носитель из оксида алюминия может регидратироваться в гидротермальных условиях. Бемит продукта образуется при температуре ниже 100 ℃, продукт гидратации при 100 ~ 110 ℃ представляет собой смесь бемита и бемита, а продукт выше 110 ℃ - это бемит; При высоких температурах γ-высокотемпературное спекание и фазовое превращение носителя из активированного оксида алюминия Al2O3 вызовут значительное уменьшение удельной поверхности носителя, разрушение структуры пор или дезактивацию катализатора. Кроме того, присутствие водяного пара будет продолжать гидратироваться с оксидом алюминия, способствовать непрерывному образованию мостиковых связей al-o-al между частицами оксида алюминия, усугублять спекание поверхности, вызывать резкое уменьшение удельной площади поверхности и инактивировать катализатор. Поэтому очень важно приготовить носитель из активированного оксида алюминия с высокой гидротермальной стабильностью для каталитической реакции в гидротермальной среде.
Ученые провели обширные исследования термической стабильности активированного оксида алюминия. Механизм спекания и фазового превращения оксида алюминия заключается в том, что в его объемной фазе имеется много тетраэдрических и октаэдрических вакансий. В то же время координация частиц алюминия на поверхности ненасыщенная. Когда существует высокая температура и водяной пар, эти вакансии становятся очень активными, и гидроксильные группы между частицами оксида алюминия вступают в реакцию, что приводит к уменьшению удельной площади поверхности и окончательному превращению в α-фазу. Следовательно, улучшение процесса приготовления, добавление стабилизаторов и образование новых веществ могут эффективно блокировать спекание и фазовое превращение оксида алюминия.