Aktif alüminaendüstride en önemli alümina katalizörü, genellikle 150-400 m²/g . arasında belirli bir yüzey alanına sahip, aktif alümin ile karşılaştırıldığında, aktifleştirilmiş alümin daha büyük bir spesifik yüzey alanı, daha zengin gözenek yapısı ve daha fazla yüzey aktif siteleri gösteren, bu nedenle daha iyi kedi -yüzey aktif siteleri gösteren en önemli şeklidir. 1940'larda, aktif alümina modern kimya endüstrisinde vazgeçilmez bir katalitik malzeme haline gelmiştir ve katalitik çatlama, hidrodesülfürizasyon ve otomobil egzoz saflaştırması gibi önemli endüstriyel işlemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır .
Aktif alüminanın yapısal özellikleri
Aktif alüminanın katalitik performansı yapısal özellikleri ile yakından ilişkilidir:
1. Yüzey Asitliği: Lewis asit bölgeleri (koordineli doymamış al³⁺) ve brønsted asit bölgeleri (yüzey hidroksil grupları) aynı anda bulunur ve asit mukavemeti ve asit miktarı preparasyon koşulları ile ayarlanabilir {.
2. Gözenek Yapısı: Reaktanların difüzyonuna elverişli bir mezoparoz yapıya ({2-50 nm) sahiptir . Gözenek boyutu dağılımı preparasyon yöntemi ile düzenlenebilir .
3. Termal stabilite: 500-800 derecesi aralığında yapısal stabiliteyi koruyabilir ve çoğu katalitik reaksiyon koşulu için uygundur .
4. Yüzey Hidroksil Grupları: Bol yüzey hidroksil grupları çeşitli katalitik reaksiyonlara katılabilir ve ayrıca modifikasyon için aktif yerlerdir .
Aktif alüminanın katalitik mekanizması
Asit katalitik mekanizması
Aktif alümina yüzeyindeki asidik bölgeler çeşitli reaksiyonları katalize edebilir:
1. dehidrasyon reaksiyonu: Alkol molekülleri asidik bölgelerde protonlanır, böylece su moleküllerinin olefinler oluşturmak için ortadan kaldırılır .
2. Çatlama reaksiyonu: Karbon katyon mekanizması altında, büyük moleküler hidrokarbonlar -Bond bölünmesi .
3. İzomerizasyon Reaksiyonu: Moleküler iskelet yeniden düzenlemesi karbon katyon ara maddeleri ile elde edilir .
Redoks katalitik mekanizma
Geçiş metalleri ile yüklendiğinde, aktif alümina redoks katalizörü olarak kullanılabilir:
1. Dağıtımlı Aktif Merkez Ankraj Siteleri
2. Metal destek etkileşimi yoluyla elektronik durumu modüle edin
3. Yüksek dağınık metal nanopartikülleri stabilize edin
Sinerjistik katalitik mekanizma
Kompozit katalizörlerde, aktif alümina diğer bileşenlerle sinerjistik etkiler üretebilir:
1. asidik bölgeler ve metal merkezleri arasındaki sinerji
2. farklı asidik bölgeler arasında sinerji
3. Gözenek hapsetme etkisi ve aktif siteler arasında sinerji
Aktif alüminanın katalitik uygulaması
Petrol rafinasyon alanı
1. Katalitik Çatlama: Ana aktif bileşen veya taşıyıcı olarak, ağır yağın çatlamasını teşvik edin
2. Hidroterasyon: CO-MO ve NI-MO gibi hidrojenasyon katalizörlerinin bir taşıyıcısı olarak
3. izomerizasyon: oktan benzin sayısını iyileştirmek için kullanılan izomerizasyon işlemi
Çevre Koruma Alanı
1. Otomobil egzoz saflaştırması: Üç yollu katalizörlerde değerli bir metal taşıyıcı olarak
2. Organik Atık Gaz Tedavisi: VOC'leri ortadan kaldırmak için katalitik yanma
3. Atıksu arıtma: Organik kirleticileri parçalamak için katalitik ıslak oksidasyon
İnce Kimyasal Endüstri Alanı
1. olefinlere alkol dehidrasyonu
2. esterleştirme reaksiyonu
3. Alkilasyon reaksiyonu
Aktif alüminada modifikasyon
Asit modifikasyonu
1. Halojen Modifikasyonu: F, CL, vb.
2. sülfat: süper asit yerleri oluşturun
3. Heteroatom Doping: B, P, vb.
Yapısal değişiklik
1. Mezoporöz Yapı Düzenlemesi
2. hiyerarşik kanal yapımı
3. Morfoloji Kontrolü
Kompozit modifikasyon
1. moleküler eleklerle kompozit
2. diğer oksitlerle kompozit
3. karbon malzemeleri ile kompozit
Etkili ve ekonomik bir katalitik malzeme olarak,aktif alüminaplays an irreplaceable role in the modern chemical industry. With the advancement of preparation technology and the development of characterization methods, the understanding of the catalytic effect of activated alumina continues to deepen. In the future, through the cross-integration of multiple disciplines, activated alumina catalysts will demonstrate their application value in a wider range of fields and make greater contributions to green chemistry and Sürdürülebilir Kalkınma .