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氧化铝催化剂

综述

1荧光粉原料的氧化铝的制备

氧化铝是固相法合成铝酸盐基质荧光粉，如：PDP蓝色和绿色荧光粉的主要原料，其物理特性不仅直接影响荧光粉的颗粒及形貌，而且还对荧光粉的光学性能、稳定性及光衰等特性影响很大。作为荧光粉原料的氧化铝，除了要求其纯度高外，还要求其具有结晶良好、粒径较小且分布均匀、颗粒形貌较好、比表面积小等特性。目前，该类氧化铝主要由硫酸铝铵或碳酸铝铵热分解法、改良的#$%$& 法或醇盐水解等方法制备，但生产出来的氧化铝粉一般为无定型硬团聚颗粒，粒径分布宽、比表面积过大且反应活性低，以此为原料烧制的荧光粉颗粒大小和形貌不易控制，而且存在发光效率较差、光衰性能不佳等问题。因此，改善氧化铝的粒径及形貌等特性，制备出优良的荧光粉原料，对提高铝酸盐基质荧光粉的品质具有重要意义。

采用化学沉淀法制备碳酸铝铵前驱体，高温煅烧分解制得了α-Al2O3。通过严格控制沉淀条件，获得了结晶碳酸铝铵沉淀，成功克服了常规制备方法中容易产生的胶状沉淀现象，煅烧后得到超细分散的α-Al2O3粉末。同时，通过添加晶体生长促进剂的方法，成功控制了氧化铝颗粒的大小和形貌。通过调节晶体生长促进剂的加入量，获得了从300nm直至8μm以上近似六角形的α-Al2O3分散颗粒，可以满足不同粒径荧光粉的要求。

2高比表面积窄孔分布氧化铝的制备

氧化铝用作催化剂和催化剂载体，因其具有特殊的结构和优良的性能，使之在许多催化领域，特别是在石油的催化转化过程中得到了广泛的应用. 因此，人们对氧化铝的制备、结构和性能等方面的研究也日益深入. 在石油的催化转化方面，近年来由于重渣油加工技术的开发，对加工过程中的催化剂载体氧化铝又提出了许多新的要求. 例如，渣油的加氢脱硫和脱金属要求适中的表面积及一定比例的大孔和小孔分布；加氢脱氮催化剂则要求能均匀负载高金属含量的高比表面积、大孔体积及适当比例的中、小孔结构，并提出集中孔的观点. 但是，如何获得这种性能好又有实用价值的氧化铝载体，研究报道较少. 本文采用pH 摆动法制备了这种氧化铝，考察了沉淀剂、沉淀温度及沉淀时酸侧pH值对氧化铝物性的影响，并对pH 摆动法与等pH 沉淀法的结果进行了比较. 氧化铝的孔结构决定于其前身拟薄水铝石的形貌、粒子大小和聚集状态. 因此，要获得孔径相对集中的氧化铝载体，沉淀的拟薄水铝石粒子的大小必须均匀. 然而，在传统的制备

方法中，不论是等pH的并流，还是变pH 的沉淀，虽然通过改变制备条件或添加组分可以获得高比表面积和大孔结构的样品，但最初沉淀的粒子在其后50 ~ 70 C的高温沉淀过程中，粒子迅速长大并聚集，不可避免地囊括进大小不等的小晶粒和无定形结构，故很难得到均匀的沉淀粒子. 为了改变这种状态，Ono 等发表了一种新的方法，称为pH 摆动法. 即沉淀时的pH 值在酸碱之间交替改变，碱侧沉淀酸侧溶解，溶解囊括在结晶拟薄水铝石中的无定形氢氧化铝，待再加碱时就会沉淀在已生成的拟薄水铝石结晶粒子上. 如此循环可望生成晶体粒子相对均匀、孔径相对集中的氧化铝. 由文献所列结果看，pH 值摆动范围为2~ 10 时，摆动3 次可获得最佳的集中孔分布，此时孔体积为0 . 59 mI / g，比表面积为295 m2 / g；摆动9次时，孔体积可达1 . 02 mI / g，但比表面积下降至239 m2 / g . 尽管如此，他们提供了一个可借鉴的新思路和方法.

3超细氧化铝的制备方法：

超细材料具有小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应等独特的性质，被广泛地应用在催化、储氢、气敏、光学、电磁学等方面，是材料科学中最为活跃的研究领域之一。超细氧化铝作为一种良好的催化剂载体，具有比表面大、强度高、制备工艺简单等优点。溶胶凝胶法（sol-gel）是制备金属氧化物超细粒子的重要方法。曾文明等以醇铝为原料制备了氧化铝纳米粉；陈忠等用硝酸铝为原料、柠檬酸作配体制备了超细高纯氧化铝，并对其制备条件进行了详细研究。在溶胶凝胶法的基础上，发展了多种负载型超细粒子催化剂。笔者采用溶胶凝胶法结合超临界干燥法在不同条件下制备氧化铝超细粒子（SFAP），同时结合普通干燥法制备氧化铝粉体（alumina particles，AP）。分别以氧化铝超细粒子和氧化铝粉体为载体，采用等体积浸渍法制备负载型Co-Mo／SFAP和Co-Mo／AP加氢脱硫催化剂，以二苯并噻吩为模型化合物对催化剂的加氢脱硫活性进行评价，并考察载体的尺寸效应和孔径效应对催化活性的影响。

4一种新的Al2O3制备方法

γ-Al2O3是应用最广泛的工业催化剂载体．制备γ-Al2O3。的通常方法是先

制取拟薄水铝石(或称假一水软铝石)再于一定温度下煅烧转化为γ-Al

．所以

制备γ-Al

。的步骤包括：沉淀(成胶)—老化—过滤—洗涤—干燥—粉碎—成

型—煅烧等，制备周期较长、且洗涤液中含有Cl-、NO

3-、SO

-和Na+等离子．这类

洗涤液若直接排放将污染环境；若要处理将增加生产成本．本研究的目的是探索

一种新的γ-Al

制备方法，该方法的基本思路是：1)改变以酸碱中和反应生成

沉淀的技术方案，采用浓缩溶液生成沉淀的新技术路线．2)沉淀物与其他离子的分离不是用通常的过滤洗涤法，而是用加热驱除法．

在本制备方法中，由于沉淀是在较低pH(≤4．O)下析出，故所得沉淀为无定型氢氧化铝，煅烧后所得γ-Al 2O 3总孔体积较小．所以，为了制得较大总孔体

积的γ-Al 2O 3可在溶液中加入扩孔剂．通过实验选择可与Al 3+络合的草酸铵为扩

孔剂，并考察草酸铵加入量对γ-Al 2O 3产品性质的影响，试验结果列于表1．从

表1可以看出：成型压力为10 kN 时，不加草酸铵的样品总孔体积仅为0．567cm 3·g -1，孔隙率仅为60．0 %．随着草酸铵加入量的增加，产品的总孔体积与孔隙率逐渐增大．当草酸铵的加入量为0．10 mol 时，样品的总孔体积和孔隙率达到最大，分别为1．143cm 3·g -1和81．4%；继续增加草酸铵的加入量，样品的总孔体积和孔隙率有所下降，其表观原因是，草酸铵含量较高的片剂样品(DA-04和DA-O5)在550℃ 下煅烧后，体积收缩程度较大，密度变大，致使孔隙率变小．

在本方法中，由于沉淀物不经洗涤，含有大量的氯化铵，在压片成型之前必须通过加热将其分解，成型后再根据产品性质要求进行更高温度的煅烧．本文主要考察成型前分解温度对产品性质的影响．结果列于表2

由表2可见，分解温度较低时，成型后片剂密度较大，而550℃煅烧后γ-Al 2O 3片剂密度变小，这是压片前粉料中NH 4Cl 尚未分解完全的缘故．此外，分解温度较低时，片剂总孔体积较大，骨架密度降低，故其压碎强度

也降低，而孔隙率(θ)却基本不受分解温度的影响．因此，可根据对产品的性质要求，选择合适的分解温度．

5超临界法制备γ-Al2O3

在410℃或更高温度的超临界水中，通过连续水热作用的流动反应体系一步快速

合成了γ-Al

纳米颗粒。该法以Al(N0

)

·9H

O为铝源，在400～500℃、

25~35MPa的超临界水条件下，控制合成时间在63ms~3s之间，则合成产品的比表面积在250~415m2／g之间，平均粒径为4nm。

该方法中脱水过程的快速进行是实现从薄水铝石到了γ-Al

转变的关键技术，

在温度梯度只有lO℃时，水的密度就从0．357g／cm3降到0．251g／cm3，并且其最终产品性能受合成时水溶液密度、温度和pH值等因素的影响较大。也有人

认为γ-Al

是由于A1(NO

)

·9H

O在超临界水中的快速分解所形成。

6一步湿化学法制备γ-Al2O3

采用一步湿化学法合成了自封装和有中空结构的γ-Al

。所用原料为硫酸

铝和四氢呋喃，加入尿素和蒸馏水，所得的胶体在15O℃下保温24h，再冷却、洗涤，然后在800℃煅烧2h，所得产品的形态和微观结构都较好，比表面积约为116．9m2 /g。

其首次报道了γ-AlOOH的合成和γ-Al

架构与自封装。带有自封装和中空

结构的γ-AlOOH可以选择性地在原来位置构筑成坚固的纳米一片状结构，其主要反应为：

由此可以看出，产品的最终性能受尿素浓度及pH值的影响较大。在水热过

程中，尿素分解成CO

2和NH

，式(2)生成的0H-与Al3+反应，所生成的Al(OH)

。

分子簇可分解成AlO0H分子簇。新形成的Al00H分子簇可与溶液中的两性分子聚合物生成有机一无机复合胶体，此胶体可自发地聚集形成球形聚合物。当尿素浓度较低时，由于pH值较低，使得介质的饱和度也很低，晶体取向生长受到限制，均匀的AlOOH簇继续聚集，从而导致聚合球体的形成；随着尿素浓度的增加，溶液中氢氧根离子增多，聚合加剧，纳米晶体开始取向生长，在AlOOH颗粒表面上，优先从热力学上活性最强的簇中生成纳米-片状A1OOH结构。随后，自封装结构

形成并得到良好保持，直至煅烧后尿素分解形成介孔γ-Al

颗粒。

7水银介导法制备γ-Al2O3

采用水银介导法合成纳米氧化铝纤维，在850℃下焙烧2h，无定形的纳米氧

化铝纤维转变为γ-Al

纳米纤维。其生长机理可以描述为：铝在被湿润的汞膜

逐渐溶解的同时被大量地氧化而逐渐形成了γ-Al

反应平衡式为：

合成过程中，水银是通过氯化汞和铝的复分解反应(式(5))产生的，铝原子不断地溶解到汞中并扩散到汞合金和空气的界面上，并与氧气与空气中的水分反

应(式(6))，最终形成γ-Al

纳米纤维，且铝的纯度越高，所得产品的比表面

积越大，粒径越小。

8爆轰法制备γ-Al2O3

制备纳米氧化铝的另一经典方法就是爆轰法。李瑞勇等l2 采用该方法通过

控制药剂含量(硝酸铝和黑炸药)和爆炸条件合成了晶粒度非常均匀的γ-Al

3纳

米颗粒。该法是将分析纯的硝酸铝和黑炸药混合均匀后放入爆炸容器中，利用雷管引爆，然后将气体通过滤纸过滤后，收集产品。对产品进行分析后发现，氧化铝颗粒是在爆轰反应区内凝聚生长而成的，所得产品晶粒的大小与爆轰反应区的长度有关，有可能通过控制爆轰反应区的参数来控制氧化铝颗粒的尺度。该法所

得到的γ-Al

纳米颗粒粒度均匀，但其比表面积和孔体积均较小，使得此类方

法在合成高比表面积γ-Al

中的应用受到限制。

参考文献

董岩，蒋建清等，作为荧光粉原料的氧化铝的制备及其形貌控制[J]2004.4.23

王俊娥，周秋生，刘桂华，高比表面积γ-Al

的制备研究进展[J]

器外再生催化剂(氧化铝载体)

器外再生催化剂(氧化铝载体) 1范围标准规定了器外再生催化剂的质量、检验、包装、运输及贮存的要求。本标准适用于以下催化剂的器外再生和利用：(1)精炼石油产品制造行业中加氢精制、加氢裂化、催化重整过程产生的废催化剂；(2)基础化学原料制造行业中乙苯脱氢、烷基化反应(歧化)过程产生的废催化剂。 2规范性引用文件本标准内容引用下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。 GB190危险货物包装标志 GB5085.7危险废物鉴别标准通则 GB34330固体废物鉴别标准通则 GB/T191包装储运图示标志 GB/T9969工业产品使用说明书总则 GB/T27611再生利用品和再制造品通用要求及标识 GB/T6679-2003固体化工产品采样通则 HJ1091固体废物再生利用污染防治技术导则 GB/T5816催化剂和吸附剂表面积测定法 Q/SHFRiPP040023加氢精制催化剂侧压强度测定法 NB/SH/T0656石油产品及润滑剂中碳、氢、氮的测定元素分析仪法 ASTM D5453用紫外荧光法测定轻质烃，发动机燃料和油中总的硫含量标准试验方法3要求表1器外再生催化剂性能指标项目指标碳%≤0.5 硫%

4.2硫按ASTM D5453的规定进行测定。 4.3比表面积按GB/T5816的规定进行测定。 4.4孔容按GB/T5816的规定进行测定。 4.5侧压强度按Q/SHFRiPP040023的规定进行测定。 5检验规则 5.1出厂检测 5.1.1每批次产品经质检合格(附检测报告)后方可出厂。 5.1.2出厂检验项目为表1中所要求指标。 5.2抽样方法每批次样品按GB/T6679-2003规定进行产品采集。 5.3型式检验：产品每年应进行一次型式检验，有下列情况之一时，亦可进行型式检验。 a)产品定型时； b)原料来源或工艺条件改变，可能影响产品质量时； c)停产三个月恢复生产时； d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时： e)国家质量监督部门提出要求时。 5.4判定规则检验结果中如有一项指标不符合本标准规定，判定该产品不合格。 6标志、包装、运输和贮存 6.1标志器外再生催化剂说明书、外包装、标识和运输包装图示应符合GB/T9969、GB/T191和GB/T 27611中要求。 6.2包装包装桶为方桶和圆桶，碳钢材质，内衬聚乙烯塑料袋。包装袋为吨袋，内衬聚乙烯塑料内衬袋。 6.3运输 3

不同扩孔方法对催化剂载体氧化铝孔结构的影响

- - 不同扩孔方法对催化剂载体氧化铝孔结构的影响李广慈，赵会吉，赵瑞玉，刘晨光 (中国石油大学重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实验室，青岛 266555)收稿日期：2009-05-15；修改稿收到日期：2009-07-30。作者简介：李广慈，博士生，主要从事重质油加氢催化剂制备的研究工作。基金项目：重质油国家重点实验室应用基础研究资助项目。 1 前言加氢精制是石油加工的重要过程之一，利用加氢精制催化剂可以降低原料油中的杂质含量，改善油品质量及减少对环境的污染[1]。活性氧化铝是加氢精制催化剂最常用的载体，它对催化剂的活性、选择性和稳定性有着很重要的影响。它能增加催化剂有效表面并提供适合特定反应的孔结构，从而提高催化剂的活性和选择性。并能使活性组分分散性增加，提高催化剂的稳定性。随着原油重质化的日趋严重[2-3]，传统的小孔氧化铝已无法满足生产要求，人们越来越重视介孔和大孔活性氧化铝的生产。大的孔径可以降低有机大分子堵孔和在外表面沉积的可能性[4]，使大部分杂质可以进入催化剂内部，从而增强催化剂的催化性能。同时，大的孔体积可以提高杂质在催化剂内部的沉积量，从而延长催化剂的使用寿命。氧化铝扩孔的方法很多[5]，主要有扩孔剂法、助剂(或烧结剂)法、水热处理法等。胡大为等[6]通过在拟薄水铝石中加入不同的烧结剂，制得了可几孔径大于14 nm 、孔体积为0.8～0.9 mL/g 的大孔径氧化铝载体。并且认为，在载体焙烧过程中有杂质离子进入到Al —O 键形成的网络中，打断了Al —O 键，形成断网，从而降低了载体的表面张力，使孔壁塌陷导致孔径增大。康小洪等[7]用炭黑粉作扩孔剂，考察不同的炭黑粉对氧化铝孔分布的影响。结果表明，炭黑粉可以使氧化铝的孔径分布更集中，孔径和孔体积随着炭黑粉用量的增加而增加。通过调变炭黑粉的用量可以得到具有双孔分布的氧化铝。本课题分别采用扩孔剂法和水热处理法对氧化铝载体进行扩孔改性来增大其孔体积和孔径，通过改变扩孔剂配方、加入量和水热处理时间，详细考察了不同方法对氧化铝孔结构的影响，并制备了具有较大孔径和孔体积的活性氧化铝。2 实验 2.1 物理扩孔法采用湿法混捏，将50 g 拟薄水铝石(烟台恒辉化工公司生产)、2 g 田菁粉、一定量的扩孔剂(均为分析纯)和质量分数为20%的乙酸水溶液混合，混捏，挤条成型。自然晾干后，在110 ℃干燥6 h ，然后放入马弗炉中，在空气气氛下保持升温速率5 ℃/min ，800 ℃下焙烧4 h ，得到系列载体。 2.2 NH 4HCO 3法将5 g 拟薄水铝石置入内衬聚四氟乙烯的高压釜中，加入pH 值为10.5的碳酸氢铵水溶液，控制n (HCO - )/n (Al 3+)=0.75。搅拌均匀，在室温下老化48 h ，分别在90 ℃和150 ℃下保持12 h 后取出，110 ℃干燥6 h ，在空气气氛下保持升温速率5 ℃/min ，600 ℃焙烧4 h ，得到活性氧化铝。摘要分别采用扩孔剂法和水热处理法对氧化铝载体进行处理，考察不同扩孔方法对氧化铝载体孔结构的影响。结果表明，采用不同的扩孔剂对氧化铝孔结构影响不同。扩孔剂聚丙烯酰胺加入量(w )为15%、800 ℃焙烧后可得到平均孔径为14.3 nm 的氧化铝载体；加入一定量的扩孔剂NH 4HCO 3，控制n (HCO -)/n (Al 3+ )=0.75，经高温焙烧后可制得平均孔径为10 nm 的介孔氧化铝；在140 ℃下对氧化铝进行水热处理，发现不同的水热处理时间对氧化铝孔结构有显著影响；同时孔结构随焙烧温度的不同呈规律性的变化。关键词：氧化铝载体扩孔剂水热处理孔结构 33

氧化铝催化剂

综述 1荧光粉原料的氧化铝的制备氧化铝是固相法合成铝酸盐基质荧光粉，如：PDP蓝色和绿色荧光粉的主要原料，其物理特性不仅直接影响荧光粉的颗粒及形貌，而且还对荧光粉的光学性能、稳定性及光衰等特性影响很大。作为荧光粉原料的氧化铝，除了要求其纯度高外，还要求其具有结晶良好、粒径较小且分布均匀、颗粒形貌较好、比表面积小等特性。目前，该类氧化铝主要由硫酸铝铵或碳酸铝铵热分解法、改良的#$%$& 法或醇盐水解等方法制备，但生产出来的氧化铝粉一般为无定型硬团聚颗粒，粒径分布宽、比表面积过大且反应活性低，以此为原料烧制的荧光粉颗粒大小和形貌不易控制，而且存在发光效率较差、光衰性能不佳等问题。因此，改善氧化铝的粒径及形貌等特性，制备出优良的荧光粉原料，对提高铝酸盐基质荧光粉的品质具有重要意义。采用化学沉淀法制备碳酸铝铵前驱体，高温煅烧分解制得了α-Al2O3。通过严格控制沉淀条件，获得了结晶碳酸铝铵沉淀，成功克服了常规制备方法中容易产生的胶状沉淀现象，煅烧后得到超细分散的α-Al2O3粉末。同时，通过添加晶体生长促进剂的方法，成功控制了氧化铝颗粒的大小和形貌。通过调节晶体生长促进剂的加入量，获得了从300nm直至8μm以上近似六角形的α-Al2O3分散颗粒，可以满足不同粒径荧光粉的要求。 2高比表面积窄孔分布氧化铝的制备氧化铝用作催化剂和催化剂载体，因其具有特殊的结构和优良的性能，使之在许多催化领域，特别是在石油的催化转化过程中得到了广泛的应用. 因此，人们对氧化铝的制备、结构和性能等方面的研究也日益深入. 在石油的催化转化方面，近年来由于重渣油加工技术的开发，对加工过程中的催化剂载体氧化铝又提出了许多新的要求. 例如，渣油的加氢脱硫和脱金属要求适中的表面积及一定比例的大孔和小孔分布；加氢脱氮催化剂则要求能均匀负载高金属含量的高比表面积、大孔体积及适当比例的中、小孔结构，并提出集中孔的观点. 但是，如何获得这种性能好又有实用价值的氧化铝载体，研究报道较少. 本文采用pH 摆动法制备了这种氧化铝，考察了沉淀剂、沉淀温度及沉淀时酸侧pH值对氧化铝物性的影响，并对pH 摆动法与等pH 沉淀法的结果进行了比较. 氧化铝的孔结构决定于其前身拟薄水铝石的形貌、粒子大小和聚集状态. 因此，要获得孔径相对集中的氧化铝载体，沉淀的拟薄水铝石粒子的大小必须均匀. 然而，在传统的制备

_氧化铝载体合成的研究

第32卷第6期辽宁化工Vol.32,No.6 2003年6月Liaoning Chemical Industry June,2003 -氧化铝载体合成的研究彭绍忠,王继锋 (抚顺石油化工研究院,辽宁抚顺113001) 摘要: 对以氯化铝和氨水为原料制备氧化铝的过程进行了考察,着重考察中和的温度、pH值、反应物浓度和老化条件对 -Al 2O 3 对氧化铝孔结构的影响。在试验范围内,氯化铝浓度对氧化铝孔容和比表面积影响不大,提高中和温度,氧化铝的孔容和比表面积增加高,高p H有利于提高孔容和比表面积;老化时间和温度对氧化铝孔结构没有明显的影响。关键词: 氧化铝;中和;载体中图分类号: TQ426.65 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2003)06024103 活性氧化铝是最重要的催化剂载体之一,在石油加工催化剂领域应用广泛。迄今已知氧化铝有8种晶态,其中 -Al2O3具有较高的孔容、比表面积和热稳定性,因此得到广泛的应用。催化剂载体的重要性质之一是它的孔结构特征,它的孔结构决定催化剂的孔结构。对催化剂载体孔结构的要求首先是提供尽可能大的反应接触面积,提高活性组分的分散度,其次是孔径,孔径过大,载体的比表面积就会减小,孔径过小,给反应物的扩散带来不利的影响,从而影响催化剂的活性。因此,孔结构适宜的 -Al2O3成为催化剂开发的重要课题之一。针对这个问题,抚顺石油化工研究院开展 -Al2O3合成的研究工作。 -Al2O3可以通过拟薄水铝石脱水制备,拟薄水铝石合成方法主要有以下3种,即铝盐与氨水中和、强酸或强酸的铝盐中和铝酸钠以及烷基铝水解。强酸或强酸的铝盐中和铝酸钠制备氧化铝,生产效率高,环境污染小,但是用于中和的2种物料是强酸和强碱,因此反应体系稳定性差,容易造成产品质量波动,当局部碱性过强时,易生成三水氧化铝;烷基铝水解制备氧化铝可以得到纯度非常高的氧化铝,但是该方法生产的氧化铝成本较高;以氯化铝和氨水为原料,产品质量稳定,杂质脱出容易,不易生成三水氧化铝,在相同制备条件下,晶粒完整、晶粒较大,因此本文针对以氯化铝和氨水为原料制备氧化铝的过程进行了考察。利用中和方法制备氧化铝,由于反应体系非常复杂,反应种类繁多,在制备过程中任何环节发生细微的变化都可能影响最终产品的结构,可以说几乎氧化铝制备的各个方面因素都或多或少地影响氧化铝的孔结构。影响氧化铝孔结构的主要因素有:反应物浓度、中和的温度、pH值、以及老化条件等,本文着重论述这几个因素对 -Al2O3孔结构的影响。 1 实验 1.1 试剂和仪器氯化铝溶液(工业用氯化铝溶液配制);氨水(分析纯,沈阳化学试剂厂);孔结构采用美国ASAP2400低温氮吸附仪测定。 1.2 试验方法采用连续罐成胶方式中和,制备主要流程如下: 氨水氯化铝溶液连续成胶老化压滤洗涤干燥粉碎ALO(OH)干胶粉其中,助剂在中和过程中加入AlO(OH)干胶粉焙烧后分析孔结构。收稿日期: 2003-03-17 作者简介: 彭绍忠(1969-),男,工程师。

常见氧化铝晶型结构及其应用

不同的工艺条件下可制备不同晶型的氧化铝产品。不同晶型的氧化铝物化性质各有差异，应用有所不同，本文将为大家简单介绍一下常见氧化铝晶型结构及其特点。 1、α-Al2O3 α-Al2O3属三方晶系，在铝的氧化物中是最稳定的相，具有熔点高、硬度大、耐磨性好、机械强度高、电绝缘性好、耐腐蚀等性能，是制造纯铝系列陶瓷、磨料、磨具及耐火材料的理想原料。刚玉坩埚及刚玉研磨球绝缘电子陶瓷 2、β-Al2O3 β-Al2O3并非氧化铝的异构体，而是一种铝酸盐。通式为M2O·x Al2O3，M为一价阳离子，也可被二价或三价阳离子置换。β-Al2O3属六方晶系，具有密度大、气孔率低、机械强度高、耐热冲击性能好、离子导电率高、粒度分布均匀且细、晶界阻力小等特点。

它可用作钠硫(Na/S)蓄电池中的固体电解质薄膜陶瓷隔板，既作为离子导电体，又具有隔离钠阴极和多硫钠阳极的双重作用；还可用于室温电池，钠热敏元件，制作玻璃、耐火材料和陶瓷的原料等。硫钠电池结构简图及充放电示意图工作原理：钠硫电池是当前开发的一种高能蓄电池，该电池以固体电解质β"-Al2O3（Na+离子导体，β氧化铝族有两种晶体结构）为电解质隔膜，熔融硫(熔点119℃)和钠(熔点98℃)分别作阴阳极，固体电解质将两个液体电极隔开，Na＋离子穿过固体电解质和硫反应从而传递电流。 3、γ- Al2O3 γ- Al2O3是由一水软铝石在低温(500～750℃)煅烧得到，γ-Al2O3属立方晶系，为多孔性、高分散度的固体物料，具有很大的比表面积，活性大，吸附性能好。它广泛应用于各种行业中的吸附剂和脱水剂、汽车尾气净化剂；制备航天航空、兵器、电子、特种陶瓷等尖端材料的原料，石油化工和化学工业中用作催化剂(炼制石油)或载体(使石油氢化)。纳米γ- Al2O3 CMP (化学机械抛光)浆料可用于集成电路生产过程中层间钨、铝、铜等金属布线材料及薄膜材料的表面平坦化，以及高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的化学机械抛光。

催化剂纳米三氧化二铝简单介绍

催化剂纳米三氧化二铝的简单介绍来源：万景纳米导报三氧化二铝用作催化剂和催化剂载体，因其具有特殊的结构和优良的性能，使之在许多催化领域，特别是在石油的催化转化过程中得到了广泛的应用. 因此，人们对氧化铝的制备、结构和性能等方面的研究也日益深入. 在石油的催化转化方面，近年来由于重渣油加工技术的开发，对加工过程中的催化剂载体氧化铝又提出了许多新的要求. 例如，渣油的加氢脱硫和脱金属要求适中的表面积及一定比例的大孔和小孔分布；加氢脱氮催化剂则要求能均匀负载高金属含量的高比表面积、大孔体积及适当比例的中、小孔结构三氧化二铝作为催化剂或载体主要是利用三氧化二铝良好的孔径分布、较大的孔容和比表面积以及多种晶型的不同性能。随着石油炼制、石油化工的发展，金属氧化物大量用作固体催化剂，特别是70年代后，三氧化二铝在化工中的作用显得特别突出，广泛用于石油精炼、汽车尾气处理、氮氧化物的除去、加氢催化剂、重整反应、光催化等。传统的三氧化二铝以各种晶相形式存在，适合作为工业催化剂、催化剂载体、吸附剂和离子交换剂，其中γ-A12O3和β-A1203是最重要的固体酸催化剂。但由于某些缺陷(如:孔径分布较宽等)，传统三氧化二铝的应用受到了一定的限制。介孔三氧化二铝（VK-L20Y）则由于其孔道形状和大小可以调节等优越的性能有望能更加广泛地应用于催化剂及其载体领域。以多孔三氧化二铝（VK-L20Y）为代表的无机膜以其优异的机械性能以及对溶液pH值、氧化和温度的超强耐受性，在污染防治、资源利用和污水处理领域受到了人们的广泛关注。NiinaLaitine年等研究了用三氧化二铝（VK-L20Y）膜处理生物处理后的水，获得了比较理想的效果。此外，采用多孔A12O3膜分离钢铁工业废水、油田采出水、生活污水均取得了较满意的结果在α型氧化铝（VK-L30）的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高．α型氧化铝不溶于水和酸，工业上也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝（VK-L30）还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基同传统的A12O3比较，三氧化二铝（VK-L20Y）具有孔隙率高、孔径分布窄、比表面积高的结构特点，具有良好的吸附性能、表面酸性及热稳定性，有望成为优良的

关于催化剂三氧化二铝的简单概述

关于催化剂三氧化二铝的简单概述摘要本文主要简述三氧化二铝的催化原理和他的结构、组成。简述其制备的方法和表征以及其使用情况。总的说来，三氧化二铝的制备分别有以下几中方法：碱法生产三氧化二铝；酸法生产三氧化二铝；电热法生产三氧化二铝。三氧化二铝的性质，包括比表面积、孔结构、晶体结构和形貌等，主要由其制备方法决定.。氧化铝包括了α型氧化铝和γ氧化铝关键词三氧化二铝，催化原理，制备，表征，球花型介孔A12O3，X-射线衍射 (XRD)，Pt/A12O3的制备一组成 1 活性组分:三氧化二铝 2载体:负载型催化剂 3助催化剂: α-A12O3，γ- A12O3 二结构在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，铝离子对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心三催化原理具有良好的孔径分布、较大的孔容和比表面积以及多种晶型的不同性能四制备（l）碱法生产A12O3 碱法的基本原理是使矿石中的A12O3与碱在一定条件下生成铝酸钠进入溶液，从而与二氧化硅和氧化铁等杂质分离，然后再使纯净的铝酸钠溶液分解析出Al(oH)3，经高温锻烧制得成品A12O3。碱法生产A12O3又可分为拜耳法、烧结法、联合法。（2）酸法生产A1203 酸法是用适当的无机酸处理矿石使产生的相应铝盐(如AIC13、 A12(S04)3、Al 州03)3)进入溶液中，矿石中的氧化硅不与酸作用而残留于渣中;将铝盐进一步净化除铁后，使之分解得到Ab03。该法需要昂贵的耐酸设备，且所使用的酸回收十分困难，所以难以用于大规模的工业化生产（3）电热法生产A12O3

电热法用来处理高铁铝矿，将矿与炭还原剂配成炉料在电弧炉内高温(2000℃)下进行还原熔炼，矿石中的氧化硅和氧化铁被还原成硅铁合金，而A12O3则呈熔状态的铝酸钙渣上浮，由于比重不同而分层，所得A12O3:渣再用碱法处理，从中提取A12O3，所得硅铁合金为成品，目前还处于研究阶段。（4） Pt/A12O3的制备:利用上述合成的介孔A12O3为载体，以浓度为7.72x10—2mol/L的H_2PtC1_6溶液为R前驱体，采用“等体积浸渍法”制备Pt/Al_2O_3催化剂。合成的催化剂经干燥后分别于450℃和550℃焙烧5h。所得催化剂根据CS用量不同分别记为Pt/Al_2O_3(0.5)和Pt/A12O3(1.0)，pt含量为5.0(wt)%。五表征用X-射线衍射(XRD)，氮吸附等温线，透视电镜(TEM)，红外光谱，差热分析及粒度分析等实验手段对其进行了结构表征。 (l)XRD:以Cu靶，波长入=1.5406nm，电压为40kV，电流为100mA，DS狭缝:1/2，RS狭缝:0.3mm，SS狭缝:1/2，扫描速度2/min，对介孔氧化铝(介观结构)和介孔氧化铝进行X射线衍射测试。 (2)氮吸附等温线:样品的N_2吸附一脱附等温线用Beekman Coulter SA3100系统在液氮(77K)下测定。样品的比表面积使用相对压力p/p从0.05到0.25的吸附数据，按BTE方程计算得出，在压力区间内BTE方程具有很好的线性相关性。采用等温线的吸附分支数据，按BJH( Banett--Joyner—Halenda )模型计算样品的孔径分布。 (3)透视电镜(TEM):取少部分样品用去离子水配制成0.%1的混悬液，超声振荡10min，铜网制样，进行透射电镜观测样品形貌、孔径及孔径分布。 (4)TFIR:将介孔氧化铝(介观结构)和介孔氧化铝分别在KBr粉末中研磨、压片，用Nexus--8710(Nicolet，America)红外光谱仪进行红外分析，测试范围为 400--4000cm，分辨率为4cm，测试温度为25℃。 (5)DS:C以升温速率5℃/min，测温范围50℃一800℃，对介孔氧化铝(介观结构)进行DCS测试。 (6)粒度分析:以蒸馏水为介质在BT一9300H型激光粒度分布仪上对所制介孔氧化铝进行粒度分析。 (7) 为了进一步考察球花型介孔A12O3的孔道有序性，并确定其晶型结构，对其做了小角和广角XRD表征。图4--7a为样品的小角XRI图，其中没有出现任何小角特征衍射峰，表明合成的球花型介孔A12O3的孔道为无序结构，这与图4--2b中TEM 的表征结果一致。从图4--7b可见，球花型介孔A12O3在5~75’的广角范围内没有

氧化铝对银催化剂及其载体性能的影响

? 226 ? 石油化工 PETROCHEMICAL TECHNOLOGY2018年第47卷第3期 D O I ：10.3969/j.issn.l000-8144.2018.03.003氧化铝对银催化剂及其载体性能的影响王辉，魏会娟，廉括，李金兵，代武军，汤之强 (中国石化北京北化院燕山分院，北京102500) [摘要]在银催化剂的ct-氧化铝载体的制备过程中添加了氧化铝粉末，采用SEM、压汞法和X PS等方法对制备的氧化铝粉末、a-氧化铝载体和银催化剂进行了表征，在微型固定床反应器中评价了银催化剂的乙烯环氧化性能，研究了添加氧化铝粉末对银催化剂及氧化铝载体性能的影响。实验结果表明，添加氧化铝粉末能改善a-氧化铝载体的孔结构和形貌，载体的 ?L径分布向较大孔径方向移动，平均孔径和中值孔径增大，氧化铝片层变小、变厚，逐渐向块状形貌转变；添加氧化铝粉末还能增强银颗粒与载体之间的作用力，改善银颗粒在载体表面的分散性，提高银催化剂的活性和稳定性，延长催化剂的使用 [关键词]氧化铝；银催化剂；载体；乙烯环氧化 [文章编号]1000 - 8144 ( 2018 ) 03 - 0226 - 06 [中图分类号]TQ 426 [文献标志码]A Effect of alumina on the properties of silver catalyst and its carrier W angH ui, Wei H uijuan, Lian K u o, L i Jinbin, D a i Wujun, Tang Zhiqiang (Sinopec Beijing Research Institute of C hemical Industry Yanshan Branch, Beijing 102500, China) [Abstract ] a-Alumina carriers of silver catalyst were prepared by adding alumina powder. The effect of alumina powder on silver catalyst and a-alumina carrier was studied. The prepared alumina powder, a-alumina carriers and silver catalysts were characterized by XRD, mercury penetration method and XPS. The catalytic performances of the silver catalysts in ethylene epoxidation were evaluated in a micro fixed bed reactor. The results indicated that the addition of alumina powder improved the pore structure and morphology of carrier. The pore size distribution of the carrier moved to the larger aperture and the average pore diameter and the median pore diameter increased. The alumina layer became smaller and thicker, and gradually changed to the bulk shape. The dispersion of silver particles on the surface of the carrier was improved. The forces between silver particles and carrier was enhanced, and further the catalytic performance of the silver catalyst was improved, including activity, stability and life. [Keywords] alumina；silver catalyst；carrier；ethylene epoxidation 银催化剂目前仍是工业上乙烯环氧化生产环氧乙烷的唯一有效催化剂[1]。银催化剂除了含有活性组分银外，通常还含有一种或多种与银共同沉积在载体上用来提高催化性能的其他元素，银催化剂的载体通常是耐高温、具有合适比表面积的(X-氧化铝。银催化剂的性能除了与催化剂的组成及制备方法有关[2-7]，还与载体的制备方法和性能有关[8-9]。制备

团体标准《氧化铝负载钯催化剂》-编制说明(送审稿)

氧化铝负载钯催化剂（2018-021-T/CNIA）编制说明贵研铂业股份有限公司二O一九年四月

氧化铝负载钯催化剂（2018-022-T/C N I A）一、工作简况 1.1概况 1.1.1 项目的必要性苯是重要的化工原料，具有十分广泛的工业用途，可用于生产人造纤维、染料、医药、消毒剂和炸药，其中包括用于己内酰胺新工艺和己二酸的生产。主流工艺中，采用苯部分加氢生成环己烯、环己烯水合生成环己醇的先进工艺路线。为防止苯加氢钯系催化剂中毒，需要采用催化剂对原料苯进行吸附脱硫预处理，使原料中噻吩硫含量降至ppb级。该催化剂为日本开发并商业化，近年来国内以贵研铂业为代表的催化剂生产商研发有重要突破，催化剂性能达到或超过了进口催化剂，对催化剂质量也提出了越来越高的要求。但目前国际上也没有对应的氧化铝负载钯催化剂的标准，不能更好的指导和要求催化剂产品的生产和使用，市场对于相应催化剂的标准有着明确的需求。 1.1.2 适用范围本标准适用于合成环己醇、环己酮、己内酰胺、己二酸等化工行业用的氧化铝负载钯催化剂。 1.1.3可行性苯脱硫催化剂虽然一直国内外没有相应标准，但是业内对于其性能和要求已经有一些相对成熟或者约定俗成的规则，贵研铂业股份有限公司及其子公司贵研工业催化剂（云南）有限公司，在该领域内是领先的产品供应商，且和催化剂用户有着较深入的合作，标准起草人员多次参与整个生产和使用流程，且贵研铂业股份有限公司在国内贵金属及有色金属分析领域具有权威地位，其标准起草团队多次参与有色行业标准的起草、验证等工作，能够胜任标准的编制工作。 1.1.4 要解决的主要问题我们查阅了国内外相关的标准文件，对于氧化铝基钯催化剂，国内外尚无相关标准。我们要解决的主要问题是参考国内外钯催化剂、氧化铝基催化剂相关标准，结合生产实践，拟订具有实用性、可操作性，能够满足生产和使用需要的具体技术指标。 1.2 任务来源 17年10月，贵研铂业股份有限公司提出拟订苯脱硫钯氧化铝标准的建议书。于2018年1月国家标准委以国标委综合[2017]128号文下达该标准的修订任务，项目起止时间为2018年～2019年，国家标准计划号为2018-022-T/CNIA。技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会。完成年限2019年。 1.3 本标准编制单位、起草人及所做工作本标准由贵研铂业股份有限公司、贵研工业催化剂（云南）有限公司、贵研检测科技（云南）有限公司负责起草，主要起草人为戴云生、吴美岩、唐春等，主要负责本标准的方法制定、资料收集、技术参数的确定及标准条款的编写工作。本部分参与起草单位包括西安凯立新材料股份有限公司等。参与起草人：主要负责本标准的验证工作。 1.4 主要工作过程本标准主管部门为中国有色金属工业协会，起草单位为贵研铂业股份有限公司、贵研工业催化剂（云南）有限公司等。公司接到标准制定任务后，组织人员查阅和检索了国内外有关技术标准和资料，并征求了使用企业的意见，作为建立本技术标准的技术依据，也考虑了国内厂家生产实际和分析水平等情况，本标准于2018年10月由全国有色金属标准化技术委员会主持，在合肥召开了任务落实，确定了项目完成期限和验证单位。根据任务落实会会议精神，我公司于2018年11月由公司相关技术人员组成了《氧化铝负载钯催化剂》标准起草小组，主要进行如下工作： 1）确立《氧化铝负载钯催化剂》标准修订遵循的基本原则； 2）对生产、使用厂家进行调研、收集资料； 3）查阅相关标准；

催化剂载体——活性氧化铝的设计

存档日期：存档编号: 辽宁石油化工大学专业课程设计课程名称：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿任课教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿完成日期：＿＿＿＿年＿＿＿月＿＿＿日专业：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿学号：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿姓名：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿成绩：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

催化剂载体——活性氧化铝的设计活性氧化铝（Al2O3）是一种具有优异性能的无机物质，不仅能做脱水吸附剂、色谱吸附剂，更重要的是做催化剂载体，并广泛用于石油化工领域。它涉及到重整、加氢、脱氢、脱水、脱卤、歧化、异构化等各种反应。所以能如此广泛地被采用，主要原因是它结构上有多种形态及物化性质上千差万别。学习有关Al2O3的制备方法，对掌握催化剂制备有重要意义。一、实验目的 1、通过铝盐与碱性沉淀剂的沉淀反应，掌握氧化铝催化剂和催化剂载体的制备过程。 2、了解制备氧化铝水合物的技术和原理。 3、掌握活性氧化铝的成型方法。二、实验原理催化剂或催化剂载体用的氧化铝，在物性和结构方面都有一定要求。最基本的是比表面积、孔结构、晶体结构等。例如，重整催化剂是将贵重金属铂、铼载在γ—Al2O3或η—Al2O3上。氧化铝的结构对反应活性影响极大，载于其他形态的氧化铝上，其活性是很低的，如烃类脱氢催化剂，若将Cr—K载在γ—Al2O3或η—Al2O3上，活性较好，而载在其他形态氧化铝上，活性很差。这说明它不仅起载体作用，而且也起到了活性组分的作用，因此，也称这种氧化铝为活性氧

化铝。α—Al2O3在反应中是惰性物质，只能作载体使用。制备活性氧化铝的方法不同，得到的产品结构亦不相同，其活性的差异颇大，因此制备中应严格掌握每一步骤的条件，不应混入杂质，尽管制备方法和路线很多，但无论哪种路线都必须制成氧化铝水合物（氢氧化铝），再经高温脱水生成氧化铝。自然界存在的氧化铝或氢氧化铝脱水生成的氧化铝，不能作载体或催化剂使用，这不仅因杂质多，主要是难以得到所要求的结构和催化活性。为此，必须经过重新处理，可见制备氧化铝水合物是制活性Al2O3的基础。氧化铝水合物经X射线分析，可知有多种形态，通常分为结晶态和非结晶态。结晶态中有一水和三水化物两类形体；非结晶态则含有无定形和结晶度很低的水化物两种形体，它们都是凝胶态。可总括为下述表达形式：无定形水合氧化铝，尤其假一水铝石，在制备中能通过控制溶液PH值或温度，向一水氧化铝转变。经老化后大部分变成α—Al2O3·H2O，而这种形态是生成γ—Al2O3的唯一路线。上述α—

催化剂载体-活性氧化铝的制备实验

催化剂载体-活性氧化铝的制备实验一、实验目的 1、通过铝盐与碱性沉淀剂的沉淀反应，掌握氧化铝催化剂和催化剂载体的制备过程。 2、了解制备氧化铝水合物的技术和原理。 3、掌握活性氧化铝的成型方法。二、实验内容 1、通过铝盐与碱性沉淀剂反应，制备氧化铝催化剂。三、实验原理催化剂或催化剂载体用的氧化铝，在物性和结构方面都有一定要求。最基本的是比表面积、孔结构、晶体结构等。例如，重整催化剂是将贵重金属铂、铼载在γ—Al 2O 3 或η—Al 2 O 3 上。氧化铝的结构对反应活性影响极大，载于其他形态的氧化铝上，其活性是很低的，如烃类脱氢催化剂，若将Cr—K载在γ—Al2O3或η—Al2O3上，活性较好，而载在其他形态氧化铝上，活性很差。这说明它不仅起载体作用，而且也起到了活性组分的作用，因此，也称这种氧化铝为活性氧化铝。α—Al 2O 3 在反应中是惰性物质，只能作载体使用。制备活性氧化铝的方法不同，得到的产品结构亦不相同，其活性的差异颇大，因此制备中应严格掌握每一步骤的条件，不应混入杂质，尽管制备方法和路线很多，但无论哪种路线都必须制成氧化铝水合物（氢氧化铝），再经高温脱水生成氧化铝。自然界存在的氧化铝或氢氧化铝脱水生成的氧化铝，不能作载体或催化剂使用，这不仅因杂质多，主要是难以得到所要求的结构和催化活性。为此，必须经过重新处理，可见制备氧化铝水合物是制活性Al 2O 3 的基础。氧化铝水合物经X射线分析，可知有多种形态，通常分为结晶态和非结晶态。结晶态中有一水和三水化物两类形体；非结晶态则含有无定形和结晶度很低的水化物两种形体，它们都是凝胶态。可总括为下述表达形式：